Kõik saavad vanemaks, kuigi mitte kõik ei vanane ühtemoodi. Paljude inimeste jaoks hõlmab hiline elu ka tervise halvenemist, mille on põhjustanud vanusega seotud haigus. Siiski on ka inimesi, kes säilitavad nooruslikuma elujõu, ja kogu maailmas elavad naised tavaliselt kauem kui mehed. Miks nii? Selles episoodis räägib Steven Strogatz Judith Campisi ja Dena Dubal, kaks biomeditsiini teadlast, kes uurivad vananemise põhjuseid ja tagajärgi, et mõista, kuidas see toimib – ja mida teadlased teavad vananemisprotsessi edasilükkamisest või isegi tagasipööramisest.
Kuulake edasi Apple Podcastid, Spotify, Google Podcastid, Stitcher, Häälestama või oma lemmik taskuhäälingusaadete rakenduse või saate seda teha voogesitage seda Quanta.
Ümberkirjutus
Steven Strogatz (00:03): Mina olen Steve Strogatz ja see on Rõõm miks podcast alates Quanta Magazine mis viib teid tänapäeva loodusteaduste ja matemaatika suurimate vastamata küsimusteni. Selles episoodis räägime vananemisest. Miks me täpselt vananeme? Mis toimub rakutasandil, kui meie keha vananeb?
(00:22) Teadlased jahivad endiselt paljusid vastuseid, kuid vananemiseks nimetatavate muutuste mõistmisel on tehtud olulisi edusamme. Ühel päeval võib see edu mitte ainult aidata meil kauem elada, vaid ka paremini elada. Lõppude lõpuks ei pruugi pikk elamine olla kuigi soodne, kui see tähendab põdemist selliste haiguste nagu Alzheimeri või Parkinsoni tõve all. Küsime, millist rolli mängivad meie geenid vananemisel? Ja miks kipuvad naised keskmiselt kauem elama kui mehed? Ja samuti, mida näitavad uuringud selle kohta, kuidas me võime vananemisprotsessi aeglustada?
(01:00) Hiljem selles osas räägime San Franciscos California ülikooli Weilli neuroteaduste instituudi neuroloogiaosakonna dotsendilt dr Dena Dubalilt. Kuid kõigepealt liitub minuga dr Judith Campisi, biokeemik ja rakubioloog ning Bucki vananemisuuringute instituudi professor. Tema labor keskendub rakkude vananemisele – kontseptsioonile, mille me varsti lahti pakkime. Ta on ajakirja kaastoimetaja Vananemine ajakiri. Judy, tänan väga, et täna meiega liitusite.
Judith Campisi (01:34): Minu rõõm.
Strogatz (01:35): Mul on väga hea meel teiega sellest rääkida. Muidugi, me kõik jääme vanemaks ja me kõik tunneme seda. See tekitab aga nii palju küsimusi, näiteks miks see juhtub? Kas see on midagi, mida loodus teeb meelega? Kas see, et meie kehad kuluvad nagu vana masin? Või kuidas me peaksime sellest mõtlema?
ülikoolilinnak (01:54): Ma arvan, et see, kuidas me peame sellest mõtlema, on evolutsiooni kontekstis. Kui mõelda inimestele, meie elueale meie evolutsiooni käigus, siis vananemist pole kunagi toimunud. Polnud Parkinsoni tõbe, Alzheimeri tõbe ega vähki. Kõik olid surnud 40. või 45. eluaastaks. Nii et evolutsioon pani paika viisid, kuidas hoida noori, paljunemisvõimelisi organisme tervena vaid mõne aastakümne jooksul, kindlasti mitte suurema arvu aastakümnete jooksul, mida me üle elame.
(02:35) Nüüd juhtuvad paljud vananemise ajal toimuvad protsessid tõesti loodusliku valiku jõu vähenemise tagajärjel. See tähendab, et nende haiguste jaoks puudus looduslik valik. Protsess, mida uurime, rakkude vananemine, on nüüd selge – ja kindlasti ka hiiremudelites –, et see protsess, rakuline protsess, põhjustab paljusid vanusega seotud haigusi, alates maakula degeneratsioonist kuni Parkinsoni tõve, südame-veresoonkonna haiguste ja isegi hilise elueaga vähk, kuid see arenes välja selleks, et kaitsta noori organisme vähi eest.
(03:19) Nii et me kindlasti ei taha seda noorena lõpetada. Samuti aitab see embrüogeneesi ajal teatud struktuure peenhäälestada. Ja see käivitab naistel platsentas sünnituse. Nii et need on asjad, mida evolutsioon valib. Ja seepärast peame sekkumisel olema ettevaatlikud. Ja see kehtib peaaegu kõige kohta, mis vanusega juhtub. Evolutsioon ei püüdnud meid vanaks teha. Evolutsioon püüdis meid muuta nooreks ja terveks. Ja mõnikord läks see maksma.
Strogatz (03:56): See on tegelikult põnev vaatenurk, et asjadel, mis on meie jaoks noorena tervislikud ja mille evolutsioon valib, võib olla selline tahtmatu tagajärg. Et kuna oleme suutnud eluiga pikendada – ma arvan, et parema toitumise või ravimite ja igasuguste asjade kaudu –, võib see, mis meid varem aitas, meile haiget teha.
ülikoolilinnak (04:15): Jah, see mõte, et see, mis on sulle noorena hea, võib sulle vanana halb olla. Selle pakkus välja 1950ndatel mees nimega George Williams, evolutsioonibioloog nimega George Williams. Sel ajal polnud molekulaarseid andmeid, teate. Ühtegi genoomi ei olnud sekveneeritud. Ta märkis, et evolutsioon ei pidanud kunagi eesnääret viimistlema. Kui sul ei ole head eesnääret, pole sul häid lapsi. Sa ei tee häid lapsi. Teisest küljest hakkab eesnääre peaaegu paratamatult vanusega, näiteks üle 50-aastaselt, suurenema ja loomulikult muutub see vähiks arenemise võimaluseks. Kuid seda ei juhtunud suurema osa meie evolutsiooniajaloost.
Strogatz (05:02): Vau. Lähme siis rakkudesse, sest see – see on nii rikkalik ja imeline, mida teie ja teie õpilased ja kolleegid olete rakutasandil avastanud. Kas te võiksite palun määratleda, mida tähendab raku vananemine?
ülikoolilinnak (05:17): See on olek, millesse rakk siseneb ja milles ta võtab omaks kolm uut tunnust. Üks neist on see, et see loobub peaaegu igaveseks, peaaegu igaveseks võimest jagada. See kipub suremisele vastu seisma. Ja mis kõige tähtsam, see kipub eritama palju molekule, mis võivad avaldada mõju naaberrakkudele ja ka vereringele. Mitte paljusid rakke pole uuritud, kui nad vananevad. Ja peaaegu kõik muu, mida me vananemise kohta teame, muutub aeglaselt, kui saame üha rohkem teada erinevate rakutüüpide ja rakkude vananemise viiside kohta.
(06:00) Olgu, nad lõpetasid jagamise. Ja see on mõistlik, et see hoiab ära vähki. Teine asi on see, et nad muutuvad rakusurma suhtes suhteliselt vastupidavaks. See tähendab, et nad jäävad ümber. Ja see võib selgitada, miks need vanusega suurenevad, ja nad seda teevad. Paljud inimesed on nüüd vaadanud paljusid selgroogsete kudesid. Ja lihtsalt tundub, et mida vanem on kude, seda rohkem on vananevaid rakke.
(06:29) Selle väite hoiatus on see, et isegi väga vanades ja väga haigetes kudedes on neid endiselt väga vähe. Kõige rohkem paar protsenti. Miks siis inimesed arvavad, et sellel on midagi pistmist vananemisega? See on seotud kolmanda asjaga, mis juhtub, kui rakud vananevad, on see, et nad hakkavad sekreteerima suurt hulka molekule, millel on väljaspool rakku bioloogiline aktiivsus. Ja see tähendab, et need vananevad rakud võivad kutsuda immuunrakud kohta, kus nad on, ja see võib põhjustada naaberrakkude funktsioneerimise ebaõnnestumise. Ja see põhjustab põhimõtteliselt olukorra, mida klassikaliselt nimetatakse krooniliseks põletikuks. Tead, ja loomulikult on krooniline põletik ka suur risk vanusega seotud vähi tekkeks. Mitte niivõrd lapseea vähid, vaid vanusega seotud vähid.
Strogatz (07:26): Nii et teatud väike rakkude alamhulk, mis lõpetas jagunemise, ripub pikka aega ringi, ei sure – ei sure ja ometi eritavad molekule, mis kutsuvad immuunrakke või teisi immuunsüsteemi osi. Ja mis - ma mõtlen, kas nad annavad märku "tule ja tapa mind"? Või mis toimub? Miks nad on, milleks nad sekreteerivad?
ülikoolilinnak (07:50): Jah, nii et nad eritavad palju molekule. Nii et mõned neist on kasvufaktorid. Ja me teatasime mõni aeg tagasi, et vähemalt hiirele, kui teete haava, nagu nahahaav – lihtsalt hiire tagaküljel väike löögibiopsia –, moodustuvad selle haava kohas vananevad rakud mõne aja jooksul. päevadel ja nad eritavad kasvufaktoreid, mis aitavad haaval paraneda.
(08:17) Seetõttu valiti selle fenotüübi jaoks evolutsioon. Kõik pole halb. Teisest küljest, kui teie läheduses on vähieelne rakk ja neid kasvufaktoreid praegu sekreteeritakse ja see vähirakk neid näeb, on võimalik, et see vähirakk ärkab üles ja hakkab kasvajat moodustama. Nii et jällegi hea teile, kui olete noor, halb teile, kui olete vana.
Strogatz (08:44): Lubage mul küsida mõned põhitõed, kui me räägime vananevatest rakkudest, sest ma arvan, et on mõned asjad, mis mind huvitavad. Näiteks, kas ma peaksin arvama, et nad on alguse saanud nagu mis tahes muud tüüpi rakud ja miski pani nad vananema? Või oleme nendega sündinud? Või mis on, kuidas sellest kõigest õigem mõelda?
ülikoolilinnak (09:04): Ma arvan, et see, kus väli praegu on, on hakanud mõistma, et kõik vananevad rakud ei ole võrdsed. Ja siis on küsimus, miks peaks see, mis algab tavalise rakuna – nii et teil on õigus, alustate tavalisest rakust. Mis paneks selle sisenema sellesse kummalisse olekusse, kus ta ei jagune? Ja sellel on kõik need molekulid, mida ta peab tootma ja eritama. Ja vastus on see, millist tüüpi stressi me kipume seostama nii vähi kui ka vananemisega. Näiteks kõik, mis kahjustab genoomi või isegi kahjustab seda, mida me praegu nimetame epigenoomiks. See, kuidas geenid tuumas on organiseeritud, kõik, mis kahjustab, võib viia raku sellesse vananevasse olekusse.
(09:51) Teisest küljest on ka stresse, mille peale me tavapäraselt ei mõtle – seostuvad kindlasti, mitte vähiga. Kuid näiteks sellised asjad nagu täiustatud glükoosi lõpptooted, keemilised reaktsioonid, mis toimuvad siis, kui glükoosisisaldus on liiga kõrge. Seega on see suur probleem inimestel, kellel on diabeet või diabeedieelsed seisundid. Nii et need kemikaalid võivad põhjustada ka raku vananemist. Seega on sobivam nimetada seda stressireaktsiooniks, välja arvatud juhul, kui kõik stressid ei põhjusta vananemist.
Strogatz (10:30): Kui saaksime, räägime hiirekatsetest, mida teie ja teie rühm on teinud – tõeliselt teedrajavatest katsetest, kus olete kasutanud seda tehnikat transgeensete hiirte molekulaarbioloogias. Võib-olla peaksite kõigepealt meile rääkima, mis need on, ja seejärel, kuidas te kasutate neid omamoodi katsealusena, kuidas vabaneda halbadest vananevatest rakkudest.
ülikoolilinnak (10:49): Nii et praegu on bioloogias üsna lihtne ja lihtne sisestada DNA hiire genoomi ning seejärel lasta sellest hiirest areneda täiskasvanud hiir ja lasta sellel täiskasvanud hiirel lapsi teha. Ja nii see hiir, mille me tegime, see trans-. Nii et seda nimetatakse transgeeniks, meie loodud transgeenne hiir kandis DNA tükki, mis tekitas rakkude vananemisel võõrvalgu. Ja sellel võõrvalgul oli kolm osa. Molekul, mida me nimetame luminestsentsiks, mis tähendab, et võime kujutada eluslooma rakke. Sellel oli fluorestseeruv valk, mis tähendas, et saime selle hiire kudedest vananevaid rakke sorteerida. Kuid mis kõige tähtsam, sellel oli tapjageen, geen, mis tavaliselt oleks täiesti healoomuline. Kuid kui toidate ravimit, mis on samuti väga healoomuline, põhjustab see ravim ja selle võõrgeeni olemasolu vananevate rakkude surma.
(12:01) Nii et me tegime selle hiire juba tükk aega tagasi. Ja oleme seda jaganud kümnete ja kümnete akadeemiliste laboritega, mis uurivad erinevaid vananemisega seotud haigusi: Alzheimeri tõbi, Parkinsoni tõbi, südame-veresoonkonna haigused, vanusega seotud vähid, osteoporoos, osteoartriit jne. Ja tulemused on lihtsalt hämmastavad.
(12:27) Kui kõrvaldate vananevad rakud, on vanusega seotud patoloogia puhul võimalik teha ühte kolmest asjast: kas muudate selle kergemaks või lükkate selle algust edasi või — ja see on loomulikult see, mida me kõik armastame – mõnel juhul saate selle patoloogia isegi tagasi pöörata.
Strogatz (12:49): Oh vau.
ülikoolilinnak: Ma tean. See kehtib siiani osteoartriidi kohta. Ja nii on see nüüd justkui andnud liha ideele, et selliste ravimite väljatöötamine, mis suudavad teha seda, mida meie transgeenid suudavad. Iga täiskasvanu jaoks on liiga hilja oma transgeene kätte saada. Kuid kui teil on sündimata laps, võib see olla võimalik.
Strogatz (13:09): Oh, ma näen, kuhu sa sellega lähed. Tähendab, see on meie jaoks muidugi suur ussipurk, kas pole seda arvata, teate —
ülikoolilinnak (13:15): Ma tean, see on liiga poliitiline. See on juba tehtud.
Strogatz (13:17): Oh, kas tõesti?
ülikoolilinnak (13:19): Noh, see on tehtud. Seda on tehtud Hiinas. eks?
Strogatz (13:22): Sa ütled, et looted — või enne looteid —
ülikoolilinnak (13:25): See on õige. Oli projekteeritud. Jah. Ma ei tea meest, kes seda tegi, Hiina kutt, kes seda tegi, mõistis kogukonna hukka, kuna seal ei olnud piisavalt kontrolli. Ei mingit järelevalvet jne jne. Aga see on võimalik. Ei ole mingit intellektuaalset põhjust, miks me ei saaks teha transgeenseid inimesi. Ja ma arvan, et see pole ainult Hiina.
Strogatz (13:45): Olgu, mis puudutab seda, mis tegelikult oli – me teame, et olete teinud – sina ja teised inimesed, kes tegid transgeenseid hiiri, kui mina –, lihtsalt veenduge, et sain selle aru. Ütlesite, et transgeenil on kolm osa, millest kaks näib olevat mõeldud tuvastamiseks. Nii et seal on luminestsents- ja fluorestseeruv osa. Kuid tapja osa on see osa, mis mängib tulevikus narkootikumide rolli, mis võivad hävitada halvad vananevad rakud. Teil oli see geneetiline mehhanism -
ülikoolilinnak (13:46): See on täpselt õige. Seega ei töötaks ravim, mida kasutame hiirte vananevate rakkude tapmiseks, inimestel, sest inimesed ei ole transgeensed. Kuid idee oleks nüüd uute ravimite väljatöötamine. Ja neid arendatakse. Seal on juba mõned, mida kasutatakse hiirtel, ja isegi mõned varajases staadiumis kliinilistes uuringutes inimestega, et nad jäljendavad seda, mida meie transgeen suudab selle muidu healoomulise ravimi juuresolekul teha.
Strogatz (14:13): Ja nii et kui see tõesti juhtub, annab see meile lootust, nagu te ütlesite, edasilükkamiseks, leevendamiseks või mõnel juhul võib-olla - jällegi, me unistame, kuid see on nagu selle taga peituv teadus – või võib-olla mõne neist paljudest vanusega seotud haigustest tagasipööramine. Just sellest, millest sa meile rääkisid. Jah. Vau.
ülikoolilinnak (15:01): Sa sured tenniseväljakul kell 110. Aga sa võidad.
Strogatz (15:06): Suur tänu, Judy. See on olnud lihtsalt meeldiv vestlus, mul on hea meel.
Kuulutaja (15:14): uurige rohkem teaduslikke saladusi Quanta Magazine raamat Alice ja Bob kohtuvad tulepalliga, avaldanud The MIT Press. Hetkel saadaval aadressil Amazon.com, Barnesandnoble.com või oma kohalikku raamatupoodi. Samuti rääkige sellest kindlasti oma sõpradele Rõõm miks taskuhäälingusaadet ja andke meile positiivne ülevaade või jälgige, kus kuulate. See aitab inimestel seda podcasti leida.
Strogatz (15:39): Miks me vananeme ja mis meie kehaga vananedes juhtub, on vananemise kaks suurimat mõistatust. Veel üks mõistatus on seotud sooliste erinevustega. Naised elavad tavaliselt kauem kui mehed. Sageli öeldakse, et nad elavad kolm kuni viis aastat kauem. Aga tõesti, kui vaadata globaalset statistikat, siis näete, et mõnes kohas elavad naised üle 10 aasta kauem. Mis teeb naiseks olemises naised vastupidavamaks? 70-aastase naise keha võib bioloogiliselt olla noorem kui tema 70-aastane, võrreldes 70-aastase mehe kehaga. Vananemise uurijad ütlevad, et epigeneetiline kell töötab igaühe puhul erinevalt.
(16:19) Kui suudame mõista, miks ka naise aju võib vananeda teistmoodi kui mehe oma, võiksime välja töötada ravimeetodeid, mis aitavad kõiki. Selle küsimuse uurimine viib meid valkude ja sugukromosoomide ning hormoonide juurde. Eesmärk on seda kõike paremini mõista. Kas me saame vananemisprotsessi kuidagi aeglustada?
(16:39) Minuga liitub nüüd, et seda kõike arutada, on dr Dena Dubal. Ta on California ülikooli San Francisco Weilli neuroteaduste instituudi neuroloogia dotsent. Tema labor uurib naiste pikaealisust ja vananevat aju. Mis muudab selle kognitiivse languse vastu vastupidavaks? Dr Dubal on ka Simonsi koostöö uurija Plastilisus ja vananev aju. Dena, suur aitäh, et täna meiega liitusite.
Dena Dubal (17:06): Minu rõõm. Aitäh et mind kutsusid.
Strogatz (17:08): Noh, ma olen sellest väga ärritunud. Tead, ma mõtlen oma peres sellele, kui teravad olid mõned naised 90ndatel. Mul oli hiljuti üks tädi, kes suri just oma 100. sünnipäeva pärast. Ta oli terve elu suitsetanud. Aga ta oli terav. Ja ma ei tea, kuidas ta suutis nii kaua elada. Mehed olid kõik läinud, abikaasad kõik surnud.
Dubal (17:32): Jah, ma märkasin midagi sarnast oma päritoluperes, kui olin väga noor, ja see on, et naised elavad meestest kauem. Ja igal suvel viisid mu vanemad mind tagasi Indiasse, oma päritoluriiki. Nad on Indiast pärit immigrandid. Ja me veedaksime aega väga väikeses külas Gujarati lääneosas. Ja see oli tõesti tähelepanuväärne, et vanurid olid, olid tõesti enamasti naised. Ja mul oli vanavanaema, kelle nimi oli Rumba, kes oli lihtsalt tähelepanuväärne naine, mitte haritud, kuid tõeliselt tark. Ja ta elas peaaegu 90ndateni. Ja tema abikaasa, minu vanavanaisa, suri vaatamata sellele, et ta oli jõuline, pikk, nägus ja ka väga tark, 40. eluaastate alguses. Ja nii oli tema eluiga peaaegu kaks korda pikem kui tema eluiga. Ja seda oli tõesti näha kogu mu laiendatud perekonnas, et naised elavad meestest kauem ja ma mõtlesin alati, miks see nii oli.
Strogatz (18:41): Ma olen kindel, et paljud meie kuulajad mõtlevad sama. See on üsna tavaline kogemus, et naised elavad meestest kauem. Muidugi pole see universaalne. Erandeid on igasugustel põhjustel, aga, aga see on lihtsalt hämmastav üldine trend.
Dubal (18:55): Nii et igas ühiskonnas, kus registreeritakse suremust kogu maailmas, elavad naised kauem kui mehed. Sierra Leonest, kus eluiga on madalam, Jaapani ja Rootsini, kus eluiga on palju pikem. Kuid siin on tõesti huvitav teave: kui vaatame ajalooliselt läbi mitme riigi ja ühiskonna, siis äärmusliku suremuse, näiteks näljahäda ja epideemiate ajal, elavad tüdrukud kauem kui poisid ja naised kauem kui mehed.
(19:34) Ja see viitab meile tõesti sellele, et naiste pikaealisusel on bioloogiline alus, sest isegi kui keskkonnas on väga suur ja võrdne stress ja väga kõrge suremus, elavad tüdrukud poistest ja naistest kauem. elavad mehed üle. On mõned väga-väga kurvad ja tõeliselt tähelepanuväärsed ajad, mis näitavad seda, sealhulgas Iiri näljahäda ja paljud, paljud teised näited meie maailma ajaloost.
Strogatz (20:04): See on tõesti põnev mõelda, et see on kuidagi nii sisemine, et seal on midagi – tead, sa oled maininud kultuurilisi aspekte, aga tundub, et seal on ka midagi puhtalt bioloogilist. Ja ma ei tea, kas me saaksime sellesse siseneda. Ma mõtlen, kas kehas endas toimub midagi, mis võib neid erinevusi põhjustada?
Dubal (20:26): Ma ütleksin, et võib olla neli peamist põhjust. Kui mõelda sellele, siis bioloogiliselt, miks võivad olla soolised erinevused ja inimeste pikaealisus. See on seotud sugukromosoomide, meie geneetika, meie geneetilise koodi ja kõigi meie keharakkudega. Ja see on see, et emastel imetajatel ja kindlasti ka emastel inimimetajatel on igas rakus kaks X-kromosoomi. Üks neist on arengu käigus inaktiveeritud, kuid X-kromosoomi on kaks ja see on naiste ja tüdrukute sugukromosoomide komplement. Seevastu poistel ja meestel on üks X ja üks Y.
(21:12) Ja nii siin juba alguses on meie geneetikas väga selge ja silmatorkav erinevus. Ja see erinevus, ja XX naistel võrreldes XY meestel, tekib bioloogilistel põhjustel, sooliste erinevuste tõttu pikaealisuses. Üks on see, et meestel esineb Y. Ja arvatakse, et kuigi seda pole eksperimentaalselt tõestatud, võib Y-kromosoomi olemasolu olla toksiline või kahjulik.
Strogatz (21:48): Vau, milline idee. Miks elusolendid üldse vananevad? Miks me ei ela igavesti? Mis põhjustab üldse vananemist?
Dubal (21:56): See on väga lihtne, kuid samas filosoofiline küsimus. Ma ütleksin, et vananemine on see, mis juhtub aja möödudes rakkude bioloogiasse. Bioloogilised funktsioonid muutuvad, mis põhjustab talitlushäireid ja haavatavust haiguste suhtes. Üks peamisi põhjuseid on geneetiline ebastabiilsus. Nii et aja jooksul muutub meie geneetiline kood ebastabiilsemaks. Toimuvad mõned mutatsioonid. Meie geenide osad hüppavad ringi – neid nimetatakse transposoonideks – ja häirivad meie geneetilise koodi teisi osi. Toimuvad muutused - epigeneetilised, see tähendab meie geenide peal -, mis lõpuks muudavad meie rakkude väljendusviisi. Ja see muutub aja jooksul vananedes reguleerimata ja düsfunktsionaalsemaks.
Strogatz (22:54): Olgu, noh, nii et lugu sellest, miks me siis vananeme, on ilmselt väga mitmetahuline.
Dubal (23:01): Jah, jah, ja selle kaotamine, mida me nimetame homöostaasiks. Aga tegelikult, mis see on, on valkude majapidamine. Kuidas neid ümber pööratakse, kuidas neid muudetakse, kuidas neid volditakse, mida tehakse meie rakkude valkudega. Ja nende valkude majapidamine vananedes väheneb. Ja siis on see sisuliselt rämpsu, nagu segaduse kogunemine, mis tõesti blokeerib rakuprotsesse ja aitab samuti kaasa vananemisele. Mitokondrid on meie rakkude jõujaamad ja vananedes esineb neil rohkem düsfunktsioone.
(23:40) See toob meid tagasi naiste pikaealisuse teise võimaliku bioloogilise põhjuse juurde, see viib mind millegi, mida nimetatakse "ema needuseks". Nii et kõik mitokondrid kõigis teie rakkudes, Steve ja kõik minu omad, on päritud meie emadelt. Nii et rakkude jagunemise ja sügoodi loomise protsessis annavad emad edasi oma mitokondrid, mitte isad. Ja see muutub tõesti oluliseks, sest mitokondrid saavad evolutsiooni läbida ainult naise kehas. Isased ei anna kunagi oma mitokondreid edasi.
(24:24) Seega ennustab see päeva lõpuks, et mitokondriaalne funktsioon on rohkem arenenud naiste füsioloogiale kui meeste füsioloogiale. Ja see võib vananemist mõjutada, kui asjad hakkavad viltu minema. Naisrakud võivad olla sobivamad, kuna nende mitokondrid on meesrakkudega võrreldes rohkem arenenud emasrakkudeks. Meeste jaoks oleks see ema needus.
Strogatz (24:50): Ja siis võib-olla ema õnnistus naistele. Huvitav. See on huvitav asi. Vau. Nii et see annab mulle toimuvast väga hea ülevaate. Nii et pikem elamine on siiski vaid üks aspekt sellest, mida me siin arutame. Siin on ka parem elamise küsimus, eks? Seoses sellega, et inimesed ei koge kognitiivset langust, mida me kõik seostame vananemisega, või selle vähendamist.
Dubal (25:18): Jah. Nii et eluiga on üks asi, eks? Kuidas, kaua elab? Ja praegu on ajaloo vanim registreeritud inimene elanud umbes 122-aastaseks. Kuid siis on terviseperiood tõesti mõõdupuu, kui palju tervena elatud aastaid on üks elatud. See on see, mille poole me tõesti püüdleme, tõeliselt hea tervisliku seisundi poole, kus me ei põe vähktõbe, südame-veresoonkonna haigusi, neurodegeneratiivseid haigusi, nagu Alzheimeri tõbi, kognitiivset langust ja muud vananemisega kaasnevat.
(25:58) Nii et väga hea tervisega elatakse tervena ilma nende krooniliste kurnavate seisunditeta kuni 100. eluaastani ja siis sureb rahulikult magades kopsupõletikku, ütleme nii. Kuid see on tervislik seisund. See on tõesti ilma haigusteta elatud elu. Ja teate, põhjus, miks meid eluiga nii palju huvitab, on see, et asjad, mis aitavad meil kauem elada, aitavad meil paremini elada.
(26:32) Seega, kui suudame mõista molekule, mis töötavad koos pikaealisuse poole püüdlemisel, saame neid molekule koguda, et aidata võidelda haigustega. Ja sellepärast oleme nii huvitatud küsimusest: "Vau, miks on nii, et naised elavad meestest kauem?" Kas on olemas vananemise bioloogiat, mida saab avastada, õppida ja seejärel parandada meeste ja naiste tervist?
Strogatz (27:02): Noh, hakkame siis sellesse süvenema. Ma arvan, et meie terve mõistus ütleks, et see peab olema seotud suguhormoonidega. Et me seostame testosterooni meestega, östrogeeni naistega. Kas östrogeen on see saladus, et see on kuidagi kaitsev? Või alustame sellest. Kas see on östrogeeni lugu?
Dubal (27:24): Jah, see on kuldne küsimus. Nii et see toob mind neljanda bioloogilise põhjuse juurde pikaealisuse sooliste erinevuste kohta. Üks oli, kas see võib olla Y olemasolu, mis suurendab suremust? Kas see on naiste puhul lisa-X, mis pikendab eluiga? Kas see on ainult emade needus mitokondriaalse pärandi pärast, mis töötab meeste vastu? Ja neljandaks, kuidas on lood suguhormoonidega? Kas võib juhtuda, et testosteroon lühendab meeste eluiga ja östrogeen suurendab seda naistel?
(27:58) Ma arvan, et see on tõesti oluline võimalus ja arvestades soolisi erinevusi bioloogias ja pikaealisuses. Ja meil on väga huvitavaid vihjeid looduslikest inimkatsetest ja loomkatsetest.
(28:16) On teatud toetust, et testosterooni eemaldamine pikendab eluiga. Korea Chosuni dünastias elas Korea eunuhhid, kes kastreeriti. Nad olid kasulikud ja lugupeetud dünastia ja keiserliku õukonna liikmed. Ja nad elasid väga pika eluea, oluliselt kauem kui sama sotsiaalmajandusliku staatusega mehed, kes elasid samal ajal — keskmiselt 15 aastat kauem.
Strogatz (28:49): See on hämmastav.
Dubal (28:51): Eks?
Strogatz (28:52): Vau!
Dubal (28:52): See viitab sellele, et testosterooni vähenemine pikendab eluiga. Ja me näeme seda tegelikult. On tehtud loomkatseid, mille käigus lambad on kastreeritud ja elavad kauem kui need, kes seda ei ole. Ja mõned väga põhjalikud uuringud koertega. Loomulikult steriliseerime oma koeri ja kastreeritud isased koerad elavad kauem kui kastreerimata isased koerad.
(29:16): Aga, Steve, ma pean sulle ütlema, et see küsimus, mille sa esitasid, põletas mind palju-palju aastaid. Kas need võivad olla hormoonid, mis aitavad kaasa naiste pikaealisusele? Kas see on östrogeen või võivad need olla sugukromosoomid, mis aitavad kaasa pikaealisusele? Ja selle hetkeni tegime nende kahe põhjuse väljaselgitamiseks väga korraliku eksperimendi ja ma sooviksin seda selgitada, kui see on hea aeg.
Strogatz (29:42): See on täiuslik ja mulle meeldib, et sa kirjeldad seda kena, sest ma lugesin – lugedes sellest meie vestluseks valmistumiseks. Ma arvasin, et see on nii elegantne ja — tead, see on nagu primoteadus. See on teaduslik meetod, et esitada see keeruline küsimus ja leida viis sellele hea ligikaudse vastuse saamiseks.
Dubal (30:04): See oli tõeliselt põnev eksperiment. Ja see ei omanud tähtsust, millised tulemused olid, me pidime järgima teadust ja teadus ütleb meile midagi pikaealisuse sooliste erinevuste põhjuste kohta.
(30:18) Ja selleks, et teha kindlaks, kas naiste pikaealisus on tingitud hormoonidest või sugukromosoomidest, kasutasime tõeliselt elegantset, nagu te ütlesite, loomamudelit, mida nimetatakse FCG mudeliks, "neli põhigenotüüpi". mudel. Ja nendes hiirtes on geenimanipulatsioon, geenitehnoloogia, mis on toimunud. Ja see on Y-kromosoomis, seal on see SRY, ehk munandit määrav tegur, on geen, mis põhjustab meeste diferentseerumist ning munandite ja testosterooni tootmist.
(30:58) Nii et selles mudelis SRY eemaldatakse Y-kromosoomist ja lisatakse muudele autosoomidele, mittesugukromosoomidele. Ja see, mida see võimaldab, on selle munandit määrava teguri pärand SRY, selle pärivad mehed, kes on XY, või naised, kes on XX. Nii et päeva lõpuks võimaldab see geenitehnoloogia luua neljast soost hiiri: XX munasarjadega hiirt, mis on tüüpiline emane bioloogiline genotüüp ja fenotüüp. XX hiirt, kes on arenenud munanditega isasteks. Ja see on jälle, sest nad pärisid munandit määrava teguri SRY ja nad on isasteks eristunud ja neid ei saa teistest isastest hiirtest eristada, välja arvatud see, et nad on XX. Seega on neil munandid, neil on meeste reproduktiivkäitumine, nad ejakuleerivad. Nad võitlevad oma puuris. Nad on isased hiired, välja arvatud XX.
Strogatz (32:10): Hmm. Nii et mul on see. Ma tahan olla kindel, et kõik kuulajad saavad sellest aru, sest see on nii uskumatu viis asju teha, mida saate teha. Ma mõtlen, lubage mul öelda jämedalt – minu arvates on see ligikaudu õige – fenotüüpiliselt näevad nad väljastpoolt välja nagu isased, kuid seest, kromosoomide poolest, näevad nad välja nagu naised.
Dubal (32:29): See on õige. See on õige. Ja siis teeme sama isaste puhul, kuna toodame XY isaseid, kellel puudub munandit määrav tegur ja kes on vaikimisi arenenud emasloomadena – see tähendab, et neid ei saa teistest emastest hiirtest eristada. Neil on munasarjad, neil on emakas, neil on tsükkel, neil on emane paljunemiskäitumine, nad on emased hiired, välja arvatud nende geneetika on XY. Ja siis on meil tüüpiline isane, see on XY isane, kellel on välja kujunenud meessoost fenotüüp.
(33:08) Seega toodab see mudel neli sugu genotüüpi meeste ja naistega, XX ja XY, mis arenesid välja kas munasarjade või munanditega. Ja see võimaldab meil tõesti jälgida, millised hiired elavad kauem. Kas hiirtel on munasarjad olenemata sellest, kas nad on XX või XY? Või on need hiired, kes on XX ja kellel on emane geneetika, olenemata sellest, kas nad kasvasid üles munasarjade või munanditega?
Strogatz (33:37): Enne vastuse avaldamist? Lubage mul esitada küsimus teistmoodi, sest ma tahan, et kõik mõtleksid selle küsimuse oma peas läbi ja arvaksid, mis vastus on. Nii et küsimus on selles, et olete loonud selle asja, mida on natuke raske ümber pöörata, kuid ma arvan, et me oleme sellega hakkama saanud. Need neli sugu, traditsiooniline isane, traditsiooniline emane, geneetiliselt isane, aga ma ei tea, kumba te meheks nimetate. Kas helistate – helistate, viitate mehele kui kõigele, mis on XY, kas see on õige?
Dubal (34:07): Mina küll. Aga see on maitse ja stiili küsimus.
Strogatz (34:11): Olgu, aga see on organism, mis on XY, kuid millel on munasarjad, jah. Või sul võib olla organism, mis on X. See ei ole organ. See on hiir, millel on XX, kuid millel on munandid.
Dubal (34:24): See on, see on sudoku. See on justkui teaduslik sudoku.
Strogatz (34:30): See on suurepärane.
Dubal (34:30): Jah, meil ei olnudki konkreetset hüpoteesi, me järgisime teadust. Ja mida me väga selgelt leidsime, on see, et kahe X-kromosoomiga hiired elasid kauem kui XY-kromosoomiga hiired. Nii et XX hiired, olenemata sellest, kas neil on munasarjad ja neil oli palju östrogeeni või munanditest ja palju testosterooni, elasid XY-ga võrreldes kauem. Nii et see oli otsustav geneetiline katse, mis näitas meile tõesti esimest korda, et sugukromosoomid aitavad kaasa naiste pikaealisusele.
(35:14) Eksperiment õpetas meile ka rohkem. Hiired, kes elasid kõigist rühmadest kõige kauem, või hiired, kellel olid munasarjad kombineeritud XX kromosoomidega, elasid maksimaalselt pikima eluea jooksul, mis viitab sellele, et munasarjade toodetud hormoonid, munasarjad ja hormoonid aitavad kaasa ka naiste pikaealisusele. Ja võib-olla on testosteroon kahjulik. Nii et vastus oli, et peamine statistiline efekt oli see, et sugukromosoomid aitavad kaasa naiste pikaealisusele. Kuid hormoonidel oli ka seal mõju.
Strogatz (35:56): Nii et neljast soost, mille hulgast saime selles teie loodud sudokus valida, näib traditsiooniline naine, kui ma saan seda nii edasi viidata, olevat võitja?
Dubal (35:56): Kõige kauem elades. Jah.
Strogatz (36:12): Aga halvim? Aga ma arvan, et kes elab kõige lühemalt?
Dubal (36:16): XY munanditega? XX hiired, olenemata sellest, kas nad kasvasid üles munasarjade või munanditega, elasid kauem kui XY hiired, kes kasvasid üles munasarjade või munanditega. XX hiired elasid umbes 15–20% kauem kui XY hiired.
Strogatz (36:33): See on tohutu erinevus. See on tõesti, ma mõtlen, ma eeldan, et mis tahes statistilise mõõdu järgi peeti seda oluliseks. Teie statistikud pidid ütlema, kas see on õige?
Dubal (36:41): Absoluutselt. Väga, väga selgelt märkimisväärne, väga selge sugukromosoomiefekt.
Strogatz (36:47): Tänan teid selle väga inspireeriva ja läbimõeldud noodi eest, Dena. Teate, see oli tõesti suurepärane arutelu. Suur tänu meiega täna liitumise eest.
Dubal (36:55): Minu rõõm.
Kuulutaja (36:58): Kas soovite teada, mis toimub matemaatika, füüsika, arvutiteaduse ja bioloogia piirimail? Hakka end segama Quanta Magazine, toimetuse poolest sõltumatu väljaanne, mida toetab Simonsi fond. Meie missioon on valgustada alusteadusi ja matemaatikauuringuid avaliku teenistuse ajakirjanduse kaudu. Külastage meid aadressil quantamagazine.org.
Steve Strogatz (37: 22): Rõõm miks on podcast pärit Quanta Magazine, toimetuse poolest sõltumatu väljaanne, mida toetab Simonsi fond. Simonsi fondi rahastamisotsused ei mõjuta teemade, külaliste ega muude toimetusotsuste valikut selles taskuhäälingus ega Quanta Magazine. Rõõm miks Tootsid Susan Valot ja Polly Stryker. Meie toimetajad on John Rennie ja Thomas Lin, keda toetavad Matt Carlstrom, Annie Melchor ja Leila Sloman. Meie teemamuusika koostas Richie Johnson. Meie logo autoriks on Jackie King ning osade kunstiteosteks on Michael Driver ja Samuel Velasco. Ma olen teie võõrustaja, Steve Strogatz. Kui teil on meile küsimusi või kommentaare, saatke meile e-kiri aadressil quanta@simonsfoundation.org. Aitah kuulamast.
