通过血液预测衰老和寿命,证实人类极限寿命为120-150年

2021
05/28

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生物世界
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也许在不久的将来,人类的寿命会迎来飞跃性的增长,甚至最终突破极限寿命这一桎梏!


撰文 | nagashi
编辑 | 王聪
排版 | 水成文

朝菌不知晦朔,蟪蛄不知春秋;冥灵千年一岁,大椿万年一秋。自然生命年岁不一,有的一岁枯荣,有的千年不朽,但终究都会有寿命的极限。对于人类而言,这一极限大概是一百多年。目前,吉尼斯世界纪录在世的最高龄者为日本福冈市的田中力子,现年118岁

上世纪60年代,美国加利福尼亚大学的老年学专家莱纳德·海弗里克以人类表皮细胞作为实验对象,并发现人类表皮细胞自然分裂大约在50次后就会停止分裂。这一试验也证明了人类的细胞分裂次数是有上限,这就是著名的“海弗里克上限”。

在正常人类细胞中,染色体末端的端粒会随细胞分裂而不断缩短 (癌细胞的端粒酶活性高,可以修复端粒) ,当端粒缩短到一个极限后,细胞就会停止分裂,人体也会走向衰老。基于此,通过分析计算人体细胞分裂周期以及细胞分裂的上限,可以推断出人类的极限寿命在120岁左右

2021年5月25日,新加坡 Gero PTE 公司和俄罗斯、美国等一众研究机构组成的国际研究团队在 Nature Communications 期刊发表了题为: Longitudinal analysis of blood markers reveals progressive loss of resilience and predicts human lifespan limit 的研究论文。

该研究描述了一种可用于评估生物衰老进程的新方法—— 动态生物体状态指标 (DOSI) 。基于这一评估方法,Timothy Pyrkov 等人表示寿命极限是生物体的一种内在的生物特性,它独立于压力因素,这意味着 人类寿命存在一个基本而绝对的限制——人类最大寿命约为120-150年


衰老 ,具体表现为机体功能的渐进式下降,导致与年龄有关的慢性疾病,如癌症、糖尿病、心血管疾病等疾病的流行率和发病率呈指数级上升,并导致特定疾病的死亡率上升。

目前对衰老和生物体生命周期中生理变量变化之间关系的理解,大多来源于大型横断面研究,并导致了越来越可靠的“生物钟”或“生物年龄”估计的发展,反映了血液标记物中与年龄相关的变化,DNA甲基化状态或运动活动模式。

更重要的是,通过药物、饮食和生活方式的改变可以在一定程度上延缓衰老的进程。因此,需要更好地定量理解缓慢的生理状态动态、弹性和指数发病率以及死亡率加速之间的复杂关系,以便对有效的抗衰老干预措施进行合理的设计、发展和临床验证。

在这项研究中,研究团队利用英国生物样本库 (Biobank) 以及全国营养和健康调查 (National Health and Nutrition Examination Survey) 的纵向人类血细胞计数数据,开发了描述生物学年龄的单一变量,并称之为“动态生物体状态指标 (DOSI)。

对机体的衰老过程进行量化

首先,研究人员观察到,在生命的早期,DOSI动力学定量地遵循普遍的个体发生生长轨迹。一旦生长阶段完成,该指标显示了所有预期的生物年龄特性,如与年龄、多重发病率、不健康的生活方式、死亡率和未来慢性疾病发病率的联系。

动态生物体状态指标(DOSI)与生活方式、脆弱性和健康风险之间的关系

在生命的晚期,DOSI沿着单个衰老轨迹捕获生物体状态的动力学与在缓慢衰老的随机漂移过程的动力学是一致的。并且,DOSI变异性的增加会随年龄的增长近似呈线性,这一现象可以用有机体状态恢复时间的增加来解释。

论文的第一作者 Timothy Pyrkov 表示:“我们的分析表明,对于40到90岁的研究队列,DOSI波动的恢复时间会随年龄的增加而增加。通过推算,我们预测DOSI最终会在120-150岁之间的临界点丧失弹性,从而表明了人类寿命的绝对极限

沿老化轨迹的弹性丧失的示意图

总而言之,这项研究提出了一种衡量人体衰老过程的新指标——动态生物体状态指标 (DOSI) 。研究显示,DOSI和预期的变量,如年龄、疾病和生活方式相关,并且随着年龄的增长,DOSI的变动的恢复时间也会不断增加。

生理状态的波动和恢复力的丧失

人生匆匆,不过百年。无论是“海弗里克上限”,还是“DOSI”,都表明人类的寿命存在一个极限。值得庆幸的是,目前人类的平均寿命还未接近极限寿命,并且随着医学和科技的进步,人类的平均寿命正在不断增加,各种抗衰老药物和疗法也相继被发掘。

也许在不久的将来,人类的寿命会迎来飞跃性的增长,甚至最终突破极限寿命这一桎梏!

论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41467-021-23014-1

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关键词:
寿命,血液,预测,衰老,年龄

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