广告

我们可以治愈衰老吗?

控制炎症可能是健康老龄化的关键。

作者:Kat McGowan
Google NewsGoogle News Preferred Source

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

吉姆·哈蒙德是一位精英运动员。他每天与训练师一起锻炼两个小时,进行冲刺、跑步和力量训练。他的静息心率低于50。仅今年一年,他就获得了三枚金牌和一枚银牌,参加了100米到800米的比赛。在他的组别中,他打破了四项全国比赛纪录。但也许哈蒙德最精英之处在于他的年龄。

广告

他93岁了。而且,他身体没什么大毛病,除了视力不太好。他既不吃药,也没有什么不适,虽然他的头发早已花白,皮肤也不再紧致。

他的秘诀?他根本没有什么秘诀。哈蒙德一生中从未采取过特殊的措施来保持健康。直到五十多岁他才开始规律锻炼,直到八十多岁才认真对待,那时他开始为佐治亚州金牌老年奥运会训练。“我最喜欢的就是获胜,”他说。“这对我是件很棒的事情。”哈蒙德当然在衰老,但他不知何故并没有变老——至少,不是以我们通常的理解方式。

他们说衰老是人生中为数不多的确定之事之一。但事实证明他们错了。近年来,老年学家们推翻了许多关于衰老的传统观念。衰老并非只是时间流逝的简单结果。根据一种引人注目的新观点,它实际上是我们身体自己产生的,是我们保护我们免受传染病侵害的必需的炎症系统的副作用。当我们抵抗入侵者时,我们会给自己造成巨大的附带损害,毒害我们自己的器官,破坏我们自己的组织。我们是自己最大的敌人。

这种悖论正在改变我们对衰老的理解。它也正在改变我们对疾病的认识以及它们的起源。炎症似乎不仅是衰老的原因,也是与之伴随的所有慢性疾病的原因:糖尿病、动脉粥样硬化、阿尔茨海默病、心脏病。“炎症因子几乎预测了人类所有不良后果,”佛蒙特大学医学院病理学和生物化学教授拉塞尔·特蕾西说,他的开创性研究帮助证明了炎症在心脏病中的作用。“它预示着心脏病发作、心力衰竭、患糖尿病;预示着老年时身体虚弱;预示着认知功能下降,甚至在一定程度上预示着癌症。”

慢性疾病可能由持续炎症引起的想法自19世纪以来就一直存在。然而,直到最近几年,现代生物化学和新兴的系统生物学领域才使我们能够理解涉及全身反应(如炎症)的复杂化学相互作用。在一生的过程中,这套必不可少的防御机制会失控,并逐渐损害全身器官

当你开始像特蕾西和许多著名老年学家现在那样,将衰老视为炎症的后果时,你就会以一种不同的、更乐观的眼光看待衰老。如果衰弱是由免疫系统过度活跃驱动的,那么它是可以治疗的。如果许多慢性疾病具有相同的潜在原因,那么它们可能都可以以相似的方式得到治疗。合适的抗炎药物可能是一种万能药,可以治疗糖尿病、痴呆症、心脏病,甚至癌症。这样的灵丹妙药可能会让我们活得更长,但更重要的是,它几乎肯定会让我们活得更好,增加我们所有人都能像吉姆·哈蒙德一样度过晚年的机会:健康、充满活力、精力充沛。而且,与科幻小说中关于长生不老药的设想不同,成功的抗炎治疗可能在我们有生之年就能实现。

在过去的一个半世纪里,富裕国家的人均寿命一直在稳步增长,从约45岁增至80多岁。没有理由认为这种增长会突然停止。但如今更长的寿命往往只是意味着更长的死亡过程——缓慢、昂贵,伴随着更多的疾病和残疾。“如果你和许多老年人交谈,他们真正感到绝望的不是他们将要死去,而是他们将要生病、依赖他人、不得不依靠别人,”美国国家衰老研究所纵向研究部主任兼美国运行时间最长的衰老研究——巴尔的摩纵向衰老研究的主任路易吉·费鲁奇说。

生物学家们早就知道炎症会随着年龄增长而增加,但直到最近,考虑到随着我们变老,其他所有事情都会发生变化、高峰或失控,炎症似乎并不特别重要。一些衰老研究人员仍然这样认为。

然而,将炎症与衰老联系起来的一个重要线索出现在20世纪90年代末,当时特蕾西和他的同事们表明,炎症蛋白C反应蛋白(CRP)是预测未来心脏病发作的神奇准确指标——与高血压或高胆固醇一样好,甚至更好。至少在心脏病方面,炎症不仅仅是一个旁观者。更重要的是,我们可以采取措施来减少它。阿司匹林,已经被证实可以帮助心脏病患者,似乎主要是通过减少炎症来起作用。

广告

那么,为什么我们自己的免疫系统要依赖这样一个显然危险的机制呢?答案在于,传染病历来是人类的第一杀手,而应对这种威胁深刻地塑造了我们的生物学。拥有一种强烈而凶猛的免疫反应,以确保我们活到足以繁衍后代,这在进化上是显而易见的。

关节因严重的关节炎炎症而损伤,通常需要进行髋关节置换手术。| NULL

炎症正是这种反应的来源。它作为一种全方位的保护机制,抵御入侵者和创伤。举一个简单的例子,假设你被猫咬了。首先,凝血因子促进血液凝固,以止血并防止细菌从伤口传播。大量的吞噬细胞,它们吞噬并摧毁病原体,从血液中涌出并渗入受影响的组织,吞噬细菌并分泌细胞因子——传递信号蛋白,召集更多的应答者。吞噬细胞还产生活性氧,这是一种不稳定的化合物,它们会破坏细菌以及受损的人体组织。

广告

同时,身体其他地方的开关被打开,通过其他细胞因子(如IL-6和肿瘤坏死因子-α)以及CRP等物质,调节从新陈代谢到细胞生长的所有方面,这些物质会标记细菌以便被摧毁。特异性的适应性免疫反应清除任何剩余的病菌。

到目前为止,一切都还好。但即使没有入侵者,炎症反应也可能发生。动脉粥样硬化,或动脉硬化,就是一个典型的例子。作为对动脉壁上脂肪沉积的反应,一种叫做巨噬细胞的吞噬细胞将不断增长的病变识别为麻烦的区域并侵入它们,导致病变肿胀和不稳定。然后,这些病变可能破裂,导致形成血栓,阻塞血管并导致心脏病发作。巨噬细胞越活跃,血液中的CRP就越多,病变破裂、堵塞动脉并导致死亡的可能性就越大。

炎症是导致其他疾病的证据是间接的,但正在不断积累。研究人员早就知道,在阿尔茨海默病患者中,人脑中被与衰老相关的斑块堵塞的区域也布满了炎症细胞和细胞因子。现代研究发现,细胞因子会阻碍小鼠的记忆形成。在糖尿病中,炎症和胰岛素抵抗似乎同步发展,而有效恢复胰岛素敏感性的药物似乎也能减少IL-6和CRP等炎症因子。荷兰莱顿大学的一个研究小组还在调查炎症是否是肺功能下降、骨质疏松症和老年抑郁症的罪魁祸首。即使是老年人的虚弱也可能有炎症原因:费鲁奇发现炎症活动会分解骨骼肌,导致瘦肌肉量减少。肥胖会使所有这些疾病提早发作,这似乎至少部分是因为脂肪细胞会促进更多炎症。

这些发现让研究人员对炎症的作用有多么微妙,以及它随着时间的推移会变得多么糟糕有了全新的认识。“这不是‘大范围感染或因为你被木板打到头部而导致鸡蛋大小的肿块’,”特蕾西说。“炎症也会在更低的水平上发生。”当它在后台默默燃烧,经过数年和数十年的积累,附带损害就会在心脏、大脑,到处累积。杜克大学医学中心医学系主任兼衰老研究中心主任哈维·杰伊·科恩将炎症比作“海浪拍打着海岸。这是一种相对低水平的活动,但如果持续很长时间,就会侵蚀海滩并引发其他不良事件。”

广告

进化给我们设计了一个残酷的权衡:短期内拯救我们的东西,长期内会杀死我们。随着我们年龄增长,急性炎症发作往往会转变为慢性炎症,也许是因为免疫系统的调节效率降低了。血液中的炎症因子可能会增加两到四倍。慢性感染可能部分归咎于此。虽然我们通常不知道,但几乎所有成年人都感染了EB病毒,至少有60%的人感染了巨细胞病毒。这两种病原体可以以潜伏状态存在于我们的体内,隐藏在我们细胞中。但俄亥俄州立大学医学中心病毒学家罗纳德·格拉泽和他的研究伙伴(也是他的妻子)心理学家珍妮丝·基科尔特-格拉泽认为,这些病毒并非完全休眠。他们发现了证据(pdf),表明随着年龄增长,针对这些病毒的抗体增加,表明病毒重新激活以及免疫系统活跃。

南加州大学神经生物学家和老年学家迦勒·芬奇说,早期经历也可能影响炎症对个体衰老的影响方式。在分析了19世纪欧洲的出生和死亡记录后,他和南加州大学老年学家兼社会学家艾琳·克里明斯发现,寿命与童年疾病的暴露程度直接相关。在新生儿死亡率高的年份出生的儿童,如果活到成年,其寿命不如在健康年份出生的人长。他说,原因是炎症:童年时期高感染负担导致成年时期高炎症负担,从而导致寿命更短、疾病更多。相反,芬奇认为,现在富裕国家的人之所以寿命如此之长,是因为他们的童年免受麻疹、伤寒、疟疾、百日咳和肠道寄生虫等疾病的困扰。没有这些疾病,人们会生长得更大更强壮——寿命也大大延长。

特蕾西和其他衰老研究人员表示,如果仅仅从因果关系上看待炎症,可能会过于简单化。相反,我们必须将人体生物学视为一组相互依赖的系统。“炎症是衰老的反应,还是它导致衰老和疾病?”特蕾西问道。“我的答案是:是的,是的,是的。它做所有这些事情。没有其他方式可以看待它——它是过程和结果。”

炎症作为衰老理论并非没有争议。存在许多相互竞争的假说。然而,炎症比其他理论更能得到支持,可能建立了一套合理的机制来解释衰老。

广告

例如,根据“自由基”衰老假说,我们之所以变老,是因为新陈代谢的天然产物——活性氧化合物——造成了持续的细胞损伤。炎症可以部分解释这一点是如何发生的。巨噬细胞作为炎症反应的一部分,会产生活性氧来攻击细菌。氧化应激和炎症显然会相互促进,而抑制其中一种可以抑制另一种。

再举一个突出的例子,低热量饮食已知可以延长从扁形虫到大鼠的各种生物的寿命,但没有人知道为什么,或者它是否能帮助人类活得更长。炎症提供了一个线索:饮食限制会严重抑制炎症反应,这可能是它促进长寿、同时降低胰岛素抵抗并减缓痴呆症的部分原因。然而,另一个关于我们为何衰老的广泛讨论的理论将原因归结为端粒的缩短,端粒是染色体结构,在大多数细胞中,它会随着每次分裂而减少,并最终限制任何细胞可以分裂的次数。炎症可能在这里也起作用,因为它会促使免疫系统和其他组织的细胞更快地更新。

广告

尽管如此,没有人认为衰老只有一个根本原因——不同物种可能以不同的方式衰老,并且可能存在多种机制在起作用。“我认为将炎症视为衰老的原因,或者认为所有衰老理论都必须与之相关,都是一种错误,”科恩说。但最终,炎症是否是我们衰败的最重要原因可能并不重要。更重要的是,炎症提供了一个无与伦比的机会来处理它。

减少炎症的一些方法非常基础。我们无法确切地知道吉姆·哈蒙德的身体里发生了什么,但他日常生活的各个方面——健康的食物、锻炼和积极的心态——都能减轻全身炎症。那些没有他那么坚韧的人可以转向制药公司,它们正在探索新的抗炎药物,如黄酮类化合物。研究人员还在研究旧药的新用途——例如,尝试用布洛芬来预防阿尔茨海默病。“这项研究真正目的是预防衰老引起的慢性衰弱性疾病,”纽约爱因斯坦医学院衰老研究所所长、分子遗传学家尼尔·巴尔齐莱说。“但如果我开发了一种药物,它会有一个副作用,那就是你会活得更长。”

其中一些研究拓展了我们知识的边界。莱顿大学医学中心老年病学和老年病学系主任鲁迪·韦斯特恩多普正在尝试用目前用于类风湿性关节炎等自身免疫性疾病的药物来治疗老年抑郁症。哈佛大学的研究人员正在考虑开发一种治疗动脉粥样硬化的疫苗,这种疫苗可能会引发抑制炎症的反应。

这些实验的警告是,通过改变炎症,我们是在玩火。毕竟,抵抗感染是一项绝对必要的身体功能。“在这样的系统中胡闹的危险在于,你可能会弊大于利,”科恩说。但人类似乎愿意重新谈判古老的进化契约,即用脆弱的晚年换取强大的生殖健康。

如果你有任何疑虑,就想想吉姆·哈蒙德。在他的博客中,他描述了在2007年全国老年奥运会上参加800米比赛。“我以微弱优势获胜,并打破了全国纪录,”他写道。人群沸腾了。93岁的哈蒙德拥有他一生中最激动人心的经历。

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章