當前萬馬奔騰的衰老研究領域充斥了各種各樣的表象和理論。然而,由于衰老過程極其復雜,影響因素千變萬化,又由于各個領域研究工作者的知識局限和專業偏見,衰老與抗衰老研究實際面臨的是一個魚龍混雜的混亂局面。
2013年6月6日,國際生物醫學領域的頂級雜志《Cell》刊登了一篇關于“衰老標志物(TheHallmarks of Aging)”的洋洋大觀的綜述。文中列舉了目前哺乳動物的三類、九種衰老分子指標,并探討了基于這些指標的抗衰老研究趨勢和應用前景。
該綜述著重于迄今為止的分子生物學和遺傳學證據,力圖對人類及高等動物的衰老研究進行系統回顧和梳理。文章認為,衰老主要是一生中DNA損傷累積的結果,而DNA損傷累積也會引發癌癥、早老癥、糖尿病、心血管疾病和阿爾茨海默癥等神經退行性疾病。
我們認為,“衰老標志物”作為引領前沿的綜述存在不少重大科學問題。在與數位國際著名老年學專家探討后,我們立即向《Cell》雜志編輯部提出并發表了言辭懇切的評論文章,鄭重地提出了該文中的三條重要缺陷。指出該文:①混淆了病理性衰老與生理性衰老的重大差別;②所列出的“衰老指標”有失偏頗,忽略了大量與蛋白質衰老相關的重要指標;③對于衰老本質缺少正確的和深刻的認識。
大量的生命現象和實驗事實提示,盡管少數低等動物的死亡顯示出有一些神秘的“生命開關”在起作用,但衰老過程,尤其是高等動物在成年后的衰老過程已被清楚地認識到是一個受環境因素影響的緩慢漸進的損傷和防御相拮抗的過程。即使是無疾而終的老人,體內蛋白質的基本結構與年輕人的相比也早已面目全非了。
考慮到衰老過程明顯的生理特征,蛋白質的增齡性損傷和改變則顯然比遺傳物質的損傷和變構對于“真正衰老”作出了更多“實際的貢獻”。例如,大量顯而易見的和典型的生理性老化改變是生化副反應在細胞間質組織(如膠原等)上的積累,如皮膚、眼睛、血管、肺葉、腎小球基底膜等組織的交聯硬化,進而造成緩慢的、逐漸的、有器官特異性的、由量變到質變的身體功能的下降。為了研究真正意義上的衰老過程,應該將注意力集中在健康狀態下的種種生理性老化改變,而不是病理性變化。
體內能自發發生并造成普遍損傷,且與衰老和疾病相關的生化反應主要包括以下兩種類型:①自由基氧化損傷:氧化應激造成生物大分子生理和病理性損傷和修飾的累積是導致生物體病變和衰老的一類最常見的生化反應。②非酶糖基化修飾:這是與衰老相關的另一類極為重要的生化反應,與糖尿病造成的衰老和退行性疾病有關,這類反應因為無需生物酶(非酶)催化,所以可以自發進行。
在自由基氧化、非酶糖基化這兩大類最主要的與衰老相關的生化副反應的襯托下,羰基應激造成的積累性交聯則似乎位于自發性無序化過程的核心位置。生命活動中種種自發產生的生化副反應往往造成各種各樣的失修性損變,這里的失修性損變即為熵增的分子表現形式,例如蛋白質的共軛交聯是放能過程而使生命體系熵增,帶有隨機性質的交聯產物往往無法被常規蛋白質酶降解而逐漸蓄積。
當日常生命活動的種種應激制造大量生化副反應產物時,氧化還原系統層層設防,免疫系統排除異己,凋亡細胞被識別吞噬,溶酶體和蛋白質小體展開積極的降解生化反應,遺傳因子被高效地修復。這個生命維持“大合唱”甚至還包括了尚未查明的睡眠生化過程的種種保護作用,使得相關的損傷積累降到最低限度。積累越慢,衰老越慢;連續緊張,預支健康。失修性積累(熵增交聯)一旦造成穩定的蛋白質損傷交聯和變構修飾,生命體再作更新代謝則難乎其難。這就是我們在2005年提出的廣義衰老學說的主要內容。
我們的評論文章指出,我們2005年提出的對于衰老機制本質的解讀不僅適用于人類和動物,而且也適用于其他各種生物類型。只有從衰老機制本質出發,才能獲得對于衰老標志物的全面、正確的認識和研討。
我們的評論文章得到了美國著名衰老研究專家的積極認可和高度評價?!禖ell》雜志也迅速把我們的評論在線予以發表。之后,《Cell》綜述文章的作者盡管在回復討論中辯稱他們的綜述對于細胞間質的衰老表征也有所涉及,但對于我們提出的脂褐素以及衰老機制本質的評論還是作了虛心的認可,并在回復中多次表示了誠摯的感謝。
我們在《Cell》雜志發表的獨樹一幟的評論以及越來越成熟的廣義衰老理論標志著中國生命科學專家在老年學和老年醫學領域的領先地位。美國老年學權威Hayflick教授與Carnes教授熱情洋溢地寫道:“Your paper with Keji Chen is in a folder that I call“Classics”. I cite it in almost every paper I write and ithas become an important component of my own conceptualframework on aging.”——這段話的中文意思可大致翻譯如下:“你與陳可冀的衰老本質文章被我歸入“經典”之列,我幾乎寫每一篇相關文章都會將其引用,該文已經成為我衰老研究科學框架中的重要理論元素?!?/p>