Science
衰老标志:一张持续演进的科学网络
为系统理解衰老的生物学机制,Carlos López-Otín 教授等欧洲科学家团队历经十余年持续研究,构建并不断完善“衰老标志”(Hallmarks of Aging)理论框架。
2013
2013年,《Cell》上发表综述,系统归纳了基因组不稳定性、端粒磨损、表观遗传改变、蛋白质稳态丧失、营养感知失调、线粒体功能障碍、细胞衰老、干细胞耗竭及细胞间通讯改变等9个衰老标志。
2023
2023年,《Cell》上发表更新综述,将衰老标志扩展至12项,新增自噬功能受损、慢性炎症与微生态失调,反映了学科对衰老认知的不断扩展。
2025
2025年,《Cell》上发表更新综述,将衰老标志进一步更新为14项,新增细胞外基质改变与心理社会隔离,标志着衰老研究从生物学维度扩展至“生物—心理—社会”的整合视角。
什么才能被称为“衰老标志”
一个生物学参数要被正式定义为“衰老标志”,必须同时满足三项标准:其一,该指标随年龄增长而出现显著变化;其二,人为干预该指标能延缓衰老进程;其三,通过干预该指标可以延长健康寿命。
这14项衰老标志并非孤立存在,而是构成相互关联、彼此影响的复杂网络,共同驱动机体的老化过程。我们的研究围绕这些核心机制展开,涉及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路、细胞自噬等与衰老密切相关的分子机制,通过多组学分析识别年龄相关生物标志物,并开发针对性的干预手段,旨在从分子与细胞层面减缓人体的“生物时钟”。
| 序号 | 衰老标志 | 释义 |
|---|---|---|
| 01 | 基因组不稳定 | DNA损伤与修复失衡会影响细胞功能和长期稳定性。 |
| 02 | 端粒损耗 | 染色体末端的保护结构随细胞分裂和压力发生变化。 |
| 03 | 表观遗传改变 | DNA甲基化、组蛋白与染色质状态的变化影响基因表达。 |
| 04 | 蛋白质稳态丧失 | 蛋白折叠、修复与清除系统失衡,增加异常蛋白负荷。 |
| 05 | 巨自噬功能丧失 | 细胞对受损成分的回收与清理效率下降。 |
| 06 | 营养感知失调 | 胰岛素/IGF-1、mTOR、AMPK与Sirtuins等网络发生变化。 |
| 07 | 线粒体功能障碍 | 能量产生、代谢信号与应激反应出现失衡。 |
| 08 | 细胞衰老 | 停止分裂的细胞积累并可能改变组织环境。 |
| 09 | 干细胞耗竭 | 组织更新与修复所需的干细胞储备和功能下降。 |
| 10 | 细胞间通讯改变 | 内分泌、神经、免疫与局部信号网络发生变化。 |
| 11 | 慢性炎症 | 持续低度炎症可影响组织稳态与多系统功能。 |
| 12 | 微生态失调 | 微生物组组成与功能变化可能影响代谢和免疫。 |
| 13 | 细胞外基质改变 | 组织支架的组成、力学性质与信号功能发生改变。 |
| 14 | 心理社会隔离 | 社会联系、心理压力与行为环境可影响健康轨迹。 |