سن بیولوژیکی شما چقدر است؟ یک «ساعت پیری» جدید پاسخ هوش داده پلاتوبلاکچین را دارد. جستجوی عمودی Ai.

سن بیولوژیکی شما چقدر است؟ یک «ساعت پیری» جدید جواب می دهد

تمبر زمان: 24 مه 2022، 10:00 صبح
پیری ساعت طول عمر

واقعا چند سالته؟

به نظر یک سوال ساده است. این بر اساس زمان تولد شما است. با این حال همه ما افرادی را می شناسیم که بسیار جوان تر از سن تقویمی خود به نظر می رسند. پوست و موی درخشانی دارند. آنها تیزتر از آنچه سنشان نشان می دهد به نظر می رسد. آنها بسیار فعال با انرژی شگفت انگیز هستند.

چرا؟ مطالعات بارها نشان داده‌اند که سلول‌ها، بافت‌ها و افراد دارای «سن بیولوژیکی» هستند که ممکن است با سن آنها مطابقت داشته باشد یا نباشد. طول عمر دانشمندان توجه داشته اند. همانطور که آنها به آنچه باعث پیری ما می شود نگاه می کنند، یک معیار اصلی ظاهر می شود: یک ساعت پیری بیولوژیکی - معیاری که سن بدن شما را بدون توجه به سال های زندگی شما در زمین منعکس می کند.

یکی از محبوب ترین ساعت های پیری در اعماق سلول های ما فرو می رود. با افزایش سن، ژنوم‌های ما به تکه‌هایی از مواد شیمیایی اضافه می‌کنند که بیان ژن آن‌ها را تغییر می‌دهند. این نشانگرها که اصلاحات اپی ژنتیکی نامیده می شوند، معمولاً مانند Velcro روشن و خاموش می شوند. اما با افزایش سن، بخش‌های خاصی از ژنوم تکه‌های بسیار بیشتری را اضافه می‌کنند که اساساً برای از بین بردن ژن‌ها کار می‌کنند.

به عبارت دیگر، سلول های ما دارای سن اپی ژنتیکی (EpiAge) هستند. اما معنای ساعت برای طول عمر چیست؟

با ساعت ساز آشنا شوید

دکتر استیو هوروات از دوران نوجوانی به دنبال افزایش طول عمر بود. او که یک ریاضی دان زیستی بود، به استفاده از مدل سازی محاسباتی و هوش مصنوعی نگاه کرد تادرک چگونگی افزایش عمر"

اما برای یافتن کلید نیاز به تمرکز داشت. ایده هوروات از اپی ژنتیک سرچشمه می گیرد - راهی قدرتمند که بدن ما بیان DNA را بدون تغییر خود رشته های DNA کنترل می کند. اپی ژنتیک یک رقص بسیار روان است، با چندین جزء شیمیایی که روی رشته‌های DNA می‌چسبند یا می‌افتند. رقص اپی ژنتیک با افزایش سن تغییر می کند، اگرچه برخی تغییرات در طول زمان ثابت به نظر می رسند. این باعث شد هوروات بپرسد: آیا می‌توانیم از این نشانگرهای اپی ژنتیک برای اندازه‌گیری سن سلول استفاده کنیم؟

ظاهراً پاسخ مثبت است. پس از جمع آوری و تجزیه و تحلیل بیش از 13,000 نمونه انسانی، هوروات یک نوار اندازه گیری چشمگیر برای پیری پیدا کرد. نکته کلیدی، نوعی اصلاح اپی ژنتیکی به نام متیلاسیون بود که تمایل دارد روی نقاط DNA به نام جزایر CpG قرار گیرد. (همه ما به یک تعطیلات تابستانی نیاز داریم!)

تیم او الگوریتمی برای سن بیولوژیکی ایجاد کرد - یک ساعت بیولوژیکی سلولی - که محققان طول عمر را با دقت آن در سراسر بدن تحت تاثیر قرار داد. به‌نظر می‌رسد EpiAge به‌جای یک‌باره، برای اندام‌ها و بافت‌های متعدد کار می‌کند و به طور بالقوه به چگونگی پیری نور می‌تابد.

من می‌خواستم روشی را توسعه دهم که در بسیاری یا بیشتر بافت‌ها کار کند. هوروات در آن زمان گفت: این یک پروژه بسیار خطرناک بود.

میانگین خطای ساعت تقریباً 3.6 سال بود، به این معنی که می تواند سن افراد را در عرض 43 ماه اندازه گیری کند. حتی چشمگیرتر، این ساعت از یک مدل آماری ساده استفاده کرد که به نوع خاصی از اصلاحات اپی ژنتیکی - متیلاسیون DNA - فقط در دو مکان هدف روی DNA نگاه می کرد. تمام چیزی که طول کشید نمونه بزاق بود. هوروات با کار بیشتر، الگوهای بیشتری پیدا کرد که سن انواع خاصی از سلول ها را منعکس می کرد، مانند نورون ها و سلول های خونی کوین برایانت در شرکت تحقیقاتی Zymo، یک شرکت بیوتکنولوژی در ایروین، کالیفرنیا، گفت: این آزمایش "به طرز شگفت انگیزی خوب بود". به هنگام.

EpiAge نیز شروع به نگاه کردن به زیر حجاب کرد. نویسندگان می‌گویند: «اختلاف بین سن اپی ژنتیکی که توسط این ساعت‌ها تخمین زده می‌شود، و سن تقویمی به عنوان شتاب EpiAge نامیده می‌شود. "مطالعات اپیدمیولوژیک شتاب EpiAge را با طیف گسترده ای از آسیب شناسی ها، وضعیت های سلامتی، سبک زندگی، وضعیت روانی و عوامل محیطی مرتبط دانسته اند، که نشان می دهد ساعت های اپی ژنتیک به فرآیندهای بیولوژیکی حیاتی که در پیری دخیل هستند، ضربه می زنند."

با این حال یک سوال روشن باقی مانده است: ساعت EpiAge دقیقاً چه چیزی را اندازه گیری می کند؟

نشانه های پیری

اگر در پیوند دادن تغییرات اپی ژنتیکی با پیری مشکل دارید، من احساس می کنم. چگونه و چرا آنچه اساساً "آهنربای یخچال" برای ژنوم است، چیزی را تغییر می دهد؟

بگذارید چرخ پیری را به شما معرفی کنم.

با زوم کردن روی ژن‌های ما، ژنوم ناپایدارتر می‌شود - به این معنی که شانس بیشتری برای جهش وجود دارد. تلومرها، کلاهک محافظ روی ژن ها، از بین می روند. پروتئین‌ها شروع به بدرفتاری می‌کنند، گاهی اوقات به شکل توده‌هایی در می‌آیند که سیستم دفع زباله سلول را مسدود می‌کنند و به طور بالقوه منجر به آلزایمر و سایر اختلالات عصبی کارخانه انرژی سلول، میتوکندری، کندوپاش و اختلال در عملکرد. سلول ها دیگر نمی توانند مواد مغذی شناور در اطراف را احساس کنند. حتی بدتر از آن، برخی از سلول‌ها کاملاً تسلیم می‌شوند و به «سلول‌های زامبی» پیر تبدیل می‌شوند - آنها نمی‌میرند، اما عملکردهای عادی را انجام نمی‌دهند، در عوض مواد شیمیایی سمی ایمنی را به بیرون می‌فرستند.

مسئله این است که ما نمی دانیم چرا این انواع مختلف رفتارهای پیری اتفاق می افتد. و هنگام اندازه‌گیری سن، نمی‌دانیم که ساعت‌های پیری چگونه با این نشانه‌ها مطابقت دارند. تا حدودی به همین دلیل است که چندین ساعت قدیمی وجود دارد. EpiAge یکی است. دیگری (شوخی نیست) پوست و خون، که "طول عمر را پیش بینی می کند و به بسیاری از شرایط مرتبط با سن مربوط می شود."

In یک مطالعه جدید، منتشر شده در پیری طبیعتهوروات و دکتر کن راج در آزمایشگاه آلتوس اولین گام را در پیوند دادن ساعت اپی ژنتیک با علائم بارز پیری برداشتند. این تیم با استفاده از سلول های انسانی اهدایی از 14 فرد سالم که در داخل ظروف در آزمایشگاه رشد کرده بودند، سلول ها را به چهار گروه تقسیم کردند. یکی با تشعشعات، دیگری تغییر شکل داد تا سرطانی شود، و سومی به سلول های پیر «زامبی» تبدیل شد. گروه چهارم بدون هیچ درمانی تنها ماندند.

نویسندگان توضیح دادند که این درمان ها نشانه های اصلی پیری را منعکس می کنند. برای مثال، تشعشع در دوزهای کوچک، ژنومی را که پیری را تقلید می کند، بی ثبات می کند و سلول ها تنها دو هفته است که پیر می شوند. سلول های سرطان مانند نیز تنها در چند روز به شدت پیر می شوند. با این حال، به طور شگفت انگیزی، سلول ها بر اساس EpiAge پیر نشدند، حتی زمانی که در سلول های دیگر آزمایش شدند. نویسندگان می‌گویند: «این نتایج که از طریق بررسی با استفاده از سلول‌های اولیه مختلف انسان و موش و دوزها و رژیم‌های پرتوی متعدد به دست آمده است، نشان می‌دهد که پیری اپی ژنتیکی... تحت تأثیر بی‌ثباتی ژنومی ناشی از شکست‌های DNA ناشی از تشعشع قرار نمی‌گیرد».

به عبارت دیگر، آنچه EpiAge اندازه گیری می کند - تغییرات در اپی ژنوم CpG سلول - لزوماً وضعیت پیری "زامبی" سلول را پیش بینی نمی کند. به طور مشابه، به نظر نمی رسید که ساعت با مشکلات تلومر یا پایداری ژنوم عمومی مطابقت داشته باشد.

چه چیزی مطابقت داشت؟ انرژی. با شکستن آن، EpiAge با توانایی سلول در درک مواد مغذی مرتبط است - یک سیگنال کلیدی که به آن می گوید رشد کند، تولید مثل کند یا چروکیده شود. ارتباط دیگر فعالیت میتوکندری است که برای سلول نیرو تولید می کند. در نهایت، به نظر می‌رسد EpiAge میزان سلول‌های بنیادی در نمونه‌ها را نیز منعکس می‌کند، که از اوایل شروع تغییر می‌کند.

نویسندگان می‌گویند: «مشاهده این که پیری خیلی زود در زندگی شروع می‌شود، امکان‌پذیر است، زیرا اکنون می‌توان سن را بر اساس زیست‌شناسی سلول به جای گذشت زمان اندازه‌گیری کرد. برای ساعت های پیر، "این اندازه گیری اجازه می دهد تا ارتباط بین سن و طول عمر را بررسی کنیم."

در حالی که ساعت‌های قدیمی به طور فزاینده‌ای در حال تبدیل شدن به جریان اصلی هستند، سوال این است که هر کدام دقیقاً چه چیزی را اندازه‌گیری می‌کنند. "هیجان پس از توسعه ساعت های اپی ژنتیکی با عدم اطمینان در مورد معنای اندازه گیری آنها همراه بوده است."

این مطالعه یکی از اولین مطالعاتی است که یک ساعت قدرتمند پیری را با علائم بارز پیری مرتبط می کند. نویسندگان نوشتند: «ارتباط پیری اپی ژنتیک با چهار علامت مشخصه پیری نشان می‌دهد که این نشانه‌ها در سطوح عمیق‌تری نیز به یکدیگر مرتبط هستند.

به عبارت دیگر، ما شروع به نگاه کردن به آنچه که رگ های چندگانه پیری را متحد می کند، کرده ایم. نویسندگان می‌گویند: «عدم ارتباط بین سایر نشانه‌های پیری و پیری اپی ژنتیک نشان می‌دهد که پیری نتیجه مکانیسم‌های چند موازی است. برخی ممکن است به دلیل تغییرات اپی ژنتیکی باشند. دیگران صرفاً به دلیل فرسودگی. چندجهانی پیر جنون را بیاورید.

تصویر های اعتباری: Icons8_team از جانب Pixabay

تمبر زمان:

بیشتر از تکینگی هاب