Tóm tắt nội dung về lão hóa — Các lý thuyết, cơ chế và triển vọng tương lai Phần 3
May 09, 2022
Xin vui lòng liên hệoscar.xiao@wecistanche.comđể biết thêm thông tin
3. Tác động qua lại hóa học
Lão hóa được mệnh danh là cuộc chiến bùng nổ giữa các quá trình hóa học và sinh hóa (Clarke, 2003), mặc dù một mô tả chính xác hơn có thể là cơ chế bánh răng phức tạp và khá liên kết với nhau. Tuy nhiên, trên cơ sở quan điểm này, lão hóa về cơ bản là kết quả cuối cùng của các quá trình hóa học không mong muốn, tạo ra các sản phẩm phụ tự phát của quá trình trao đổi chất bình thường, bao gồm các loại lipid, protein, RNA, DNA và các loại nhỏ bị đột biến, kém hoạt động và có khả năng độc hại. phân tử (Clarke, 2003). Do đó, các sinh vật chịu đựng đến mức có thể giảm thiểu sự tích tụ của các phân tử sinh học đã được biến đổi này (Yin và Chen, 2005). Các quá trình giảm thiểu như vậy dựa vào các phản ứng qua trung gian của enzym, là xương sống của các con đường trao đổi chất liên quan đến tạo năng lượng, sinh tổng hợp và truyền tín hiệu (Vogel và cộng sự, 2004). Do đó, về mặt lý thuyết, việc tối ưu hóa các quy trình này có thể làm cho cuộc sống trở nên vô thời hạn. Những gì dường như có tác dụng chống lại hóa sinh là chính hóa học. Trong khi các enzym có thể hoạt động như chất xúc tác để tăng tốc các phản ứng này, rất khó để làm chậm chúng, và do đó, các phản ứng phụ vẫn tiếp tục, dẫn đến việc hình thành các sản phẩm phụ không mong muốn (Clarke, 2003). Những sản phẩm này không giới hạn ở các phân tử nhỏ và bao gồm các phân tử sinh học phức tạp, chẳng hạn như protein và axit nucleic. Bởi vì gần như tất cả các phân tử sinh học đều không ổn định về mặt nhiệt động lực học (Ross và Subramanian, 1981), chúng dễ bị biến đổi phi enzym.lợi ích của cistanche salsaNhững chuyển đổi này có thể tác động đến các quá trình sinh hóa có trật tự, vốn là trung tâm của các lý thuyết về lão hóa dựa trên thiệt hại. Đôi khi những phân tử biến đổi này có thể được sửa chữa, mặc dù những cơ chế như vậy hiếm khi hiệu quả 100% (Yin và Chen, 2005). Hình 7 minh họa các con đường phân hủy, sửa chữa và thay thế tự phát được mô tả như thế nào đối với các protein lâu năm (Clarke, 2003; Grimaud và cộng sự, 2001; Ruan và cộng sự, 2002; Schiene và Fischer, 2000). Các con đường phân hủy hóa học tự phát của gốc aspartyl và asparaginyl trong protein, cũng như của cơ chế sửa chữa qua trung gian methyltransferase, được mô tả như một ví dụ.
Vui lòng bấm vào đây để biết thêm
Mặc dù sự hiểu biết về các cơ chế lão hóa trở nên phức tạp hơn bao giờ hết, nhưng có vẻ như rõ ràng rằng các hiện tượng như stress oxy hóa và các hư hỏng liên quan không song song với những thay đổi được quan sát thấy trong quá trình lão hóa cũng như không liên quan đến tuổi thọ tối đa, do sự tồn tại của những sửa chữa này và cơ chế phòng vệ (Sohal và cộng sự, 2002). Chính những thay đổi còn lại sau khi sửa chữa có thể xác định sự mở rộng của những thay đổi liên quan đến tuổi, cụ thể là sự tương tác của những thay đổi này với các phân tử sinh học khác.cistanche tubulosa liều lượng redditĐiều này dẫn đến các quá trình khá phức tạp, liên kết với nhau, như được nêu trong Hình 9, mô tả các tương tác được dự đoán và đã biết của một số phân tử mà biểu hiện của chúng thay đổi đáng kể hơn trong quá trình lão hóa (xem Bảng 1) và các loại oxy phản ứng phổ biến hơn.
4. Mô hình của tuổi già - những gì thay đổi?
Lão hóa về bản chất là phức tạp và được đặc trưng bởi nhiều thay đổi diễn ra ở các cấp độ khác nhau của hệ thống phân cấp sinh học. Không có bằng chứng rõ ràng về những thay đổi phân tử, tế bào hoặc sinh lý nào là động lực quan trọng nhất của quá trình lão hóa và / hoặc cách chúng ảnh hưởng đến nhau. Mỗi cơ chế có xu hướng ít nhất được hỗ trợ một phần bởi dữ liệu chỉ ra rằng nó có thể đóng một vai trò trong quá trình tổng thể. Tuy nhiên, tầm quan trọng của một cơ chế biệt lập thường rất khiêm tốn (Kirkwood, 2011). Do đó, những cách tiếp cận hạn chế như vậy có thể cản trở sự đánh giá đầy đủ về cách các thành phần phân tử, tế bào và sinh lý khác nhau tương tác với nhau. Một nỗ lực quan trọng để vượt qua hạn chế này là sự phát triển của Bản đồ lão hóa kỹ thuật số (http://ageing-map.org), nhằm mục đích tích hợp nhiều thay đổi liên quan đến tuổi được báo cáo thành một tài nguyên thống nhất, có thể truy cập miễn phí (Craig et al., 2015). Cuối cùng, mục tiêu của phương pháp tiếp cận tích hợp sẽ là tổng hợp kiến thức thu được thành một mô tả duy nhất về quá trình lão hóa diễn ra như thế nào, lý tưởng có khả năng mô tả kiểu hình ở cấp độ hệ thống / sinh vật (Cevenini và cộng sự, 2010).cistanche แอ ม เว ย์Các phương pháp tiếp cận như vậy chắc chắn sẽ dựa vào việc xác định các gen quan trọng, các con đường sinh hóa và các tương tác liên quan đến quá trình lão hóa, cũng như nghiên cứu các bệnh di truyền có thể dẫn đến lão hóa sớm và các thí nghiệm sinh lý nhằm mục đích tương quan giữa lượng calo và "tốc độ" của sự lão hóa. Sinh học tế bào và phân tử sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc tiết lộ cơ sở của những thay đổi mà sinh vật trải qua trong quá trình lão hóa và vô số dữ liệu có sẵn, đặc biệt là từ các nghiên cứu thông lượng cao (de Magalhaes và cộng sự .2009), sẽ được quản lý thông qua hệ thống sinh học. các phương pháp tiếp cận, trong đó mô hình toán học và tính toán có thể góp phần quyết định vào sự hiểu biết về vấn đề cũ của sự lão hóa (Hou et al., 2012). Trong các phần tiếp theo, chúng ta sẽ khám phá một số thay đổi về phân tử, sinh lý và bệnh lý nổi tiếng nhất liên quan đến lão hóa, mặc dù có nhiều thay đổi khác tồn tại và mô tả như vậy không thể không xảy ra.
Cistanche có thể chống lão hóa
(1) Thay đổi phân tử
Khoảng 25-32 phần trăm biến thể tổng thể trong tuổi thọ trưởng thành có thể là do biến thể di truyền, làm cho nó trở thành một đặc điểm đặc biệt quan trọng đối với sự sống còn ở tuổi cao (Hjelmborg và cộng sự, 2006). Do đó, đã có một nỗ lực đáng kể trong việc làm sáng tỏ các cơ chế phân tử của quá trình lão hóa, tìm kiếm các "dấu hiệu" có thể liên quan chắc chắn với quá trình lão hóa và nhiều nghiên cứu tập trung vào gen đã xác định được các gen có biểu hiện bị thay đổi trong các tế bào lão hóa ( Zhang, 2007). Bảng 1 nêu bật một số phát hiện rõ ràng nhất về những thay đổi liên quan đến tuổi ở cấp độ phân tử. Tuy nhiên, điều mà những nghiên cứu này không chứng minh được một cách rõ ràng là liệu những thay đổi như vậy trong biểu hiện gen là duy nhất và là nguyên nhân dẫn đến lão hóa hay nếu chúng chỉ là hậu quả không đặc hiệu của việc ngừng tăng sinh tế bào. Thêm vào sự phức tạp này, các nghiên cứu được thực hiện trên các mô hình động vật có thể đóng góp một cách rất hạn chế vào hiểu biết của chúng ta về quá trình lão hóa ở người, vì các con đường lão hóa khác nhau đáng kể giữa các tế bào từ các loài khác nhau. Ví dụ, nguyên bào sợi của chuột biểu hiện telomerase và biểu hiện telomere rất dài, không giống như nguyên bào sợi ở người (Greenberg và cộng sự, 1998; Kipling và Cooke, 1990). Trong nuôi cấy, các nguyên bào sợi của chuột trải qua quá trình lão hóa, không phụ thuộc vào quá trình rút ngắn telomere (Banito và Lowe Scott, 2013; Sherr và DePinho, 2000). Trong cùng một loài, các tế bào có thể khác nhau đáng kể về con đường lão hóa của chúng (Zhang, 2007). Ví dụ, nguyên bào sợi của con người trải qua quá trình lão hóa sau một số lần phân chia hữu hạn và biểu hiện telomerase đã được chứng minh là có thể tránh được hiện tượng bắt giữ này (Yamashita và cộng sự, 2012). Tuy nhiên, các tế bào biểu mô tuyến vú của con người đạt đến trạng thái ngừng tăng trưởng không liên quan đến việc rút ngắn telomere mà là trung gian của protein ức chế khối u pl6 (Stampfer và cộng sự, 2013b). Tầm quan trọng của pl6 trong quá trình bắt giữ tăng trưởng đã được chứng minh bằng sự bất tử của các tế bào này bởi RNA kẹp tóc ngắn (shRNA) nhắm mục tiêu vào pl6 (Stampfer và cộng sự, 2013a). Do đó, những dữ liệu này cho thấy có nhiều con đường dẫn đến lão hóa (Zhang, 2007). Trong thời đại hậu gen này, các phương pháp tiếp cận nơi omics cho phép mô tả chi tiết và toàn diện các thay đổi phân tử trong quá trình lão hóa (da Costa et al2016). sẽ có thể liên kết những thay đổi đó với các quá trình sinh lý và tế bào (Craig và cộng sự, 2015). Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các nền tảng và / hoặc phương pháp luận khác nhau mà các thay đổi phân tử này được đánh giá thường mang lại các kết quả khác nhau và thậm chí các danh pháp riêng biệt có thể có tác động đến kết luận cuối cùng (da Costa và cộng sự, 2016). Do đó, điều quan trọng nhất là tạo ra các phương pháp chuẩn hóa để thu thập và phân tích dữ liệu, và mặc dù đã có nhiều cố gắng (Kohl và cộng sự, 2014; Sun và cộng sự, 2014; Weis, 2005; Zheng và cộng sự, 2015), cho đến nay vẫn chưa được thực hiện rộng rãi. Những tiến bộ công nghệ gần đây quan sát được trong nghiên cứu cho phép đo lường đồng thời hàng triệu thực thể sinh hóa (Zierer và cộng sự, 2015). Các nghiên cứu về sự liên kết giữa các nhà nghiên cứu đã chỉ ra mức độ tương quan cao giữa dữ liệu omics với quá trình lão hóa và các bệnh liên quan đến tuổi tác, ngày càng trở nên rõ ràng rằng các phân tích mạng tích hợp và omics nhắm mục tiêu đến quá trình lão hóa ở cấp độ hệ thống có thể cung cấp thông tin trước đây không thể đạt được, cụ thể là các con đường liên quan và tương tác với các yếu tố và biến số bên trong và bên ngoài chính (Valdes et al..2013; Van Assche et al.2015; Zierer et al, 2015).
Một khía cạnh quan trọng khác của nghiên cứu omics là các gói phần mềm và cơ sở dữ liệu được cập nhật liên tục, và do đó, các nghiên cứu không nên kết thúc trong một danh sách ổn định của các protein và gen, mà nên được xem xét lại định kỳ (Zhou và cộng sự, 2016). Không chỉ các nghiên cứu ban đầu có thể được hưởng lợi từ thông tin được chú thích mới, mà dữ liệu thô ban đầu có thể bao gồm các kết quả chưa được báo cáo trước đó và có giá trị, như hiển nhiên từ các nghiên cứu tiết lộ những phát hiện mới từ dữ liệu được công bố trước đó (Mann và Edsinger, 2014; Matic và cộng sự, 2012) . Tuy nhiên, không có hướng dẫn tiêu chuẩn nào cho việc phân tích lại toàn diện như vậy, mặc dù một số nỗ lực đã được phát triển để hướng tới mục tiêu đó (Zhou và cộng sự, 2016) và việc thực hiện thành công các chiến lược như vậy có thể mang lại những khám phá quan trọng tiềm năng đối với sự hiểu biết về (các) cơ chế lão hóa .
(2) Thay đổi sinh lý
Những thay đổi sinh lý xảy ra cùng với sự lão hóa ở tất cả các hệ cơ quan. Cung lượng tim giảm và huyết áp tăng, thường dẫn đến xơ cứng động mạch. Những thay đổi thoái hóa xảy ra ở nhiều khớp và, kết hợp với việc mất khối lượng cơ, cử động trở nên suy yếu ở người cao tuổi (Boss và Seegmiller, 1981). Do đó, nhiều nghiên cứu đã tập trung vào những thay đổi sinh lý xảy ra theo tuổi tác, và trong khi liệt kê tất cả sẽ là một nỗ lực phi thường, một số công trình nổi bật nhất được liệt kê ngắn gọn trong Bảng 2.
Tuy nhiên, người ta phải xem xét những phát hiện như vậy với một chút muối. Ví dụ, mặc dù người ta đã mô tả rằng có mối tương quan thuận giữa sự teo của lớp hạ bì với tuổi tác (Arking, 2006), cần nhấn mạnh rằng đây là một sự thay đổi theo vùng và thường ảnh hưởng đến mặt và mu bàn tay, nhưng không phải eo và / hoặc đùi, có thể liên quan đến việc phơi nhiễm. Một ví dụ khác là niềm tin có phần phổ biến rằng có sự suy giảm tế bào thần kinh toàn cầu theo tuổi tác. Trên thực tế, sự khác biệt về tổng số tế bào thần kinh trong độ tuổi 20-90 năm là dưới 10 phần trăm (Pakkenberg và cộng sự, 2003; Pannese, 2011), mặc dù có một số thay đổi về hình thái, chẳng hạn như giảm đáng kể mất khớp thần kinh (Mostany và cộng sự, 2013), hủy myelin sợi trục (Adamo, 2014) hoặc mất các gai đuôi gai (Dickstein và cộng sự, 2013).
(3) Thay đổi bệnh lý
Những gì trong một cái tên? Trái ngược với những gì người ta có thể mong đợi, câu hỏi này liên quan mật thiết đến những thay đổi liên quan đến tuổi bệnh lý hơn dự kiến. Trên thực tế, những thay đổi bệnh lý không phải lúc nào cũng được xác định dễ dàng và dễ dàng và điều phân biệt chúng với những thay đổi liên quan đến tuổi "bình thường" là do đó, hơi khó nắm bắt. Ví dụ, những thay đổi nhẹ trong chức năng thần kinh xảy ra khi lão hóa, mặc dù những thay đổi này về cơ bản không gây trở ngại cho các hoạt động hàng ngày trừ khi bệnh tật can thiệp (Morris và McManus, 1991). Tuy nhiên, có những thay đổi vĩ mô trong não lão hóa hầu như được nhìn thấy phổ biến, chẳng hạn như dày lên của màng nhện, tăng thể tích não thất và mức độ thay đổi của teo vỏ não và chất trắng cũng đã được báo cáo (Donahue, 2012).
Ngoài ra, một số dữ liệu được báo cáo cần được đánh giá nghiêm túc.lấy bao nhiêu cistancheVí dụ, Banks và cộng sự (2009) đã báo cáo mối tương quan thuận của tỷ lệ gãy xương hông với tuổi ở phụ nữ sau mãn kinh, mặc dù điều này - theo quan điểm của chúng tôi là không đáng ngạc nhiên, vì sự suy giảm khả năng vận động, phối hợp và thị lực tăng đáng kể theo tuổi tác. dẫn đến ngã và va chạm nhiều hơn, do đó, cuối cùng dẫn đến gãy xương hông (cũng như các loại gãy xương khác).
Do đó, hầu hết các thay đổi bệnh lý liên quan đến tuổi không phải là kết quả của các phép đo đơn lẻ, mà là do quan sát liên tục và các báo cáo về tỷ lệ mắc hàng loạt. Trong Bảng 3, một số trường hợp thay đổi bệnh lý liên quan đến tuổi được liệt kê.
(4) Thay đổi tâm lý
Thảo luận về tâm lý của tuổi già chắc chắn dẫn đến những cân nhắc xã hội học (Tischler, 2013). Mặc dù có thể thực hiện các phân tích cụ thể, chẳng hạn như đo lường mức độ thiếu hụt nhận thức và sự thay đổi trong cách ngủ, những thay đổi tâm lý liên quan đến tuổi tác đan xen chặt chẽ với động lực của căng thẳng và cơ chế đối phó trong quá trình lão hóa. Nói cách khác, như cách nói một cách hùng hồn về mối liên hệ cá nhân, "người già phải học cách già đi". Các xã hội phương Tây có xu hướng thể hiện cảm xúc lẫn lộn đối với người cao tuổi. Mặc dù nhìn chung được đánh giá cao, nhưng có một nền văn hóa đại chúng hướng đến giới trẻ, chúng ta muốn giữ gìn bản thân trẻ trung hơn, sử dụng nhiều cách tạo hình trì hoãn tuổi tác được thổi phồng và khi hình dung những người lớn tuổi, chúng ta thường nghĩ đến những người có thể chất và / hoặc tinh thần chậm hơn và các chương trình truyền hình hầu như không mâu thuẫn với những định kiến như vậy (Lee và cộng sự, 2007).cistanche là gìTuy nhiên, có những thay đổi nhất định mà chúng ta có thể đánh giá, chẳng hạn như những thay đổi được quan sát thấy trong quá trình giải phẫu thần kinh chức năng gây ra những thay đổi trong quá trình tạo giọng nói công khai (Soros và cộng sự, 2011)? Trong Bảng 4, một số biến thể có thể định lượng được liệt kê.
5. Liệu pháp lão hóa - cố gắng chữa khỏi lão hóa hay chết?
Lão hóa có phải là bệnh không? Lão hóa là một quá trình được đặc trưng bởi nhiều bệnh lý, mà tổng thể chắc chắn dẫn đến tử vong và sinh học của nó là mất cân bằng nội môi và tích tụ các tổn thương phân tử (Vijg và de Grey, 2014). Tuy nhiên, nếu căn bệnh này được định nghĩa là một rối loạn hoặc bất thường của cấu trúc hoặc chức năng (Scully, 2004), thì chắc chắn lão hóa không phải là một căn bệnh như mọi người đều mắc phải, mặc dù lão hóa và bệnh tật thường chồng chéo lên nhau. Do đó, câu hỏi chuyển sang hướng liệu chúng ta có nên chữa khỏi lão hóa hay không? Các ý kiến khác nhau (ví dụ, (Aledo và Blanco, 2015; Anton và cộng sự, 2005; Baars, 2012; Caplan, 2005; de Magalhaes, 2014; de Magalhaes, 2013; Viig và de Grey, 2014)), và những nỗi sợ hãi thường được mô tả bao gồm lo ngại về tình trạng quá tải dân số và bất bình đẳng, sự suy sụp kinh tế do chăm sóc sức khỏe và ý tưởng rằng già hóa là tự nhiên và không nên can thiệp vào (de Magalhaes, 2014; de Magalhaes, 2013). Những người ủng hộ nghiên cứu kéo dài tuổi thọ tuyên bố rằng việc chữa khỏi lão hóa là không viển vông về mặt khoa học và chúng ta có thể sớm đạt được "tốc độ thoát khỏi tuổi thọ" (de Grey, 2004), một giai đoạn tiến bộ y học sẽ giúp trì hoãn quá trình thoái hóa liên quan đến lão hóa và tử vong như vậy. ở mức độ mà có thời gian để thực hiện nghiên cứu nhằm tìm kiếm các liệu pháp hiệu quả hơn sau này (Vijg và de Grey, 2014) và phản bác những cảnh báo do những người khác đưa ra bằng cách ghi nhận những dự đoán thất bại của Malthus về những thảm họa do dân số quá đông (Sethe và de Magalhaes). 2013; Trewavas, 2002). Cho dù người ta đứng ở vị trí nào đối với việc theo đuổi cuộc sống ngày càng dài, không có bất đồng ý kiến nào về sự cần thiết của việc chống lại các bệnh tật và bệnh đi kèm do tuổi tác (Longo và cộng sự, 2015). Tuy nhiên, cuối cùng, việc tìm ra "phương pháp chữa trị" cho sự lão hóa chắc chắn là vấn đề của niềm tin cá nhân. Như được trình bày chi tiết trong các đoạn sau, những tiến bộ công nghệ nhằm mục đích rõ ràng là chữa khỏi lão hóa, giống như chúng ta chữa bệnh, về cơ bản là không tồn tại, mặc dù những nỗ lực lớn đang được thực hiện để kéo dài một cuộc sống khỏe mạnh, cho dù chúng ta có đồng ý với nó không. hay không. Tuy nhiên, các nghiên cứu vẫn còn rất sơ khai và con đường đến với tuổi thọ vẫn còn dài. Hơn nữa, xét về tính chất đa yếu tố của quá trình lão hóa, không có khả năng là một viên đạn bạc cho quá trình lão hóa.
Bài viết này được trích từ bản thảo của Tác giả Aging Res Rev. có sẵn trong PMC 2018 ngày 07 tháng 6.
