人的寿命是由什么决定的?目前,我们能给出的答案是,它是由我们身体中的每一个细胞的衰老速度决定的。但这又引出一系列新的问题:这些细胞有固定的衰老过程吗?是以相同的速度、因为相同的原因衰老的吗?一项发表在《科学》上的新研究,回答了这些问题。
研究人员在研究酿酒酵母(能模拟人体内皮肤细胞和干细胞)的衰老时,取得了一项惊人的发现:这些细胞尽管拥有相同的遗传物质,处于相同的环境中,但它们还是可能会以不同的方式衰老。随后,他们利用微流控技术和计算机建模,进行了更加精细的研究。
结果发现,约有一半细胞衰老的原因是核仁的稳定性逐渐下降。核仁是细胞中合成核糖体的场所。在细胞处于活跃时期时,核仁大小能达到细胞核的25%,但在一些休眠的细胞中,核仁会明显减小。而另一半细胞会由于线粒体的功能失调而衰老,随着能量衰竭时,细胞会逐渐衰老。
在细胞生活的早期,它们实际上已在两种衰老途径中选择了一条,并会一直遵循这条衰老轨迹。而在了解细胞的衰老方式后,研究人员发现可以操纵和优化细胞的衰老过程。在进一步的计算机模拟中,他们通过修改细胞的DNA分子和重新编码它们的衰老过程,发现了能显著延长细胞寿命的方式。