人能活到百岁仍然活力四射吗？这个美梦果然可以成真甚至成为再普通不过的事情吗？生物学的发展让我们看到了希望。随着越来越多有关衰老的奥秘被揭开，推迟衰老的到来已经成为可能。我们终究有一天会摆脱衰老的命运吗？ 编译 武峥灏 尽可能延缓衰老 少食、多思
人能活到百岁仍然活力四射吗？这个美梦果然可以成真甚至成为再普通不过的事情吗？生物学的发展让我们看到了希望。随着越来越多有关衰老的奥秘被揭开，推迟衰老的到来已经成为可能。我们终究有一天会摆脱衰老的命运吗？
编译 武峥灏
尽可能延缓衰老
少食、多思、多动，这就是实现青春常驻的神奇秘方！你也许会说这只不过是常识问题。其实不然，在科研人员看来，这六字箴言有着切实的科学依据。
肉毒杆菌注射、防皱霜、补品、激素补充、抗氧化剂……大名鼎鼎的“青春不老药”，还有谁没听说过？只不过这些跟医学沾点边的神奇药方，实际功效并未有上市前宣传造势时描绘的那样美好。最好的情况是，这些产品仅仅起到了美容的效果，而且还有副作用；而在最糟糕的情况下，它们干脆就是货真价实的有毒物质……
难道说，让似箭光阴放缓脚步就是不可能完成的任务吗？当然不是。这不仅是可以做到的，而且方法还很简单，几乎不需要什么花费，只要做到少食、多思、多动就可以了。这个答案让你感到惊奇，甚至有些失望吗？然而，这的确是能够有效抵御衰老，或者更为准确地说延缓衰老的唯一方法。我们在这里所说的并非神乎其神的青春不老泉，也不是使得时间流逝的有害影响能够停止，甚至发生逆转的魔术。少食、多思、多动这三种方法只不过能让先于或伴随衰老发生的主要征象自然而然地推迟出现，使得认知能力衰退、肌肉松弛、癌症和心血管疾病等征兆的出现晚上几年，甚至几十年。实际上近几年来，这看上去似乎并未脱离“常识”范畴的简单六个字，有效性已经得到了诸多科学实验的检验。
从本能……到科学
首先，分子生物学证明“少食”可以减少在营养成分转化为能量的过程中产生的不稳定物质——自由基——对于DNA和细胞蛋白质的损害。其次，遗传学方面的进步则告诉我们，“多思”，即在整个生命过程中经历不同的认知环境，会对DNA的三维结构和控制新神经元连接形成的基因表现产生作用。最后，老年阶段进行的体育活动能促进肌肉细胞线粒体的再生。要知道，作为细胞名副其实的能源生产中心，线粒体的破坏正是衰老的主要迹象之一。直到21世纪初，少食、多思、多动，这些简单的直观感觉随着流行病学方面的重要研究和遗传学、细胞生物学及神经科学方面取得的进展，真正转化为科学的真理。欲知详情，请看下文分解。
少食更长寿
近15年来，营养学家一直建议提高饮食质量，尽可能少吃含有大量饱和脂肪和糖分添加的食物，多吃水果和蔬菜。这种饮食方法辅以适量的体育活动，能够防止罹患当今社会常见的心血管疾病和多种癌症。但是最近在饮食问题上出现了另外一种新的趋向，那就是不仅要吃得好，更要吃得少。除了避免不良饮食习惯造成的疾病之外，令人更为惊奇的是控制饮食还能有助于长寿。自上世纪30年代以来，研究人员通过观察发现，在整个成年生命阶段或在其中相当一部分时间内饮食热量摄取减少30%～40%的动物，其寿命能够延长20%～50%。
人类热量摄取控制实验
那么同样的情况在人类身上也会发生吗？在日本冲绳，当地土著居民自孩提时代起就养成了饭吃八分饱的习惯，也就是我们所说的热量摄取控制。这一习惯最终带来的结果看来同动物实验完全一致，冲绳地区百岁寿星的数量要比其他地方高出两三倍。而且这些可敬的老人大多身手矫健，保持着良好的健康状态。由此可以认为，长期而合理的热量摄取控制有可能使我们老当益壮……真的是这样吗？要回答这一问题，继续以果蝇或啮齿类动物为对象进行实验已经没有什么意义了。应该在人类，或者至少在同人类相近的灵长类动物身上进行研究。这正是在美国国家老龄研究所的支持下、自2002年开始启动的Calerie计划（能量摄取控制长期效果综合评估计划 Comprehensive Assessment of Long-term Effects of Reducing Intake of Energy）所要实现的目标。该计划于2007年3月份公布了一项研究结果，首次对科学界经常提出的一项有关人类的假设进行了证实。那就是少食能够减少自由基（养分转化为能量过程中出现的有毒副产品）对DNA和细胞蛋白质的损害。
减少对DNA的损害
这一观察结果为自由基同衰老之间的联系提供了有利的证据。尽管我们早就知道自由基这种化学物质会对DNA造成损害，但是长期以来自由基和衰老的联系一直都没有获得明确证明。该项实验的对象包括36名年龄在35岁左右、身体健康但体重超标的男性和女性。在为期半年的实验期间，实验对象分为三组，分别采取不同的饮食制度。第一组饮食照常，可以满足全部能量所需；第二组的饮食热量摄取减少25%，最后一组的饮食热量摄取只减少12.5%，但同时通过体育活动增加12.5%的能量消耗。实验的目的就在于对细胞“能量中心”——线粒体的功能进行深入了解。更为准确地说，研究人员希望验证的是，在附加体育活动或没有附加体育活动的情况下，为期数月的饮食控制能否激活肌肉细胞内线粒体的运作。实验最终获得了肯定的结果！采取饮食控制的两组实验对象，在细胞耗氧量下降的同时，同线粒体产能机制有关的基因表达增加了，而DNA所受到的损害出现减少。
研究人员由此能够得出什么样的结论呢？饮食热量控制形成一种适应性机制——肌肉细胞内线粒体能够进行“有效”的生物合成，这一变化进而会减少对DNA有害的自由基（也就是我们所说的“氧化应激”）的产生。“这一研究很有意义，原先通过细胞模型或在小鼠身上进行的实验得到证明的饮食热量控制对于线粒体的作用，在人类身上的实验得到进一步证实，”法国巴黎大学教授贝特朗·弗里凯（Bertrand Friguet）评论道，“不过，实验未能证明饮食热量控制能够直接降低自由基的产生量，因为DNA修复系统的激活同样也会达到同样的效果。” DNA修复系统负责校正细胞分裂或是DNA受到外界侵害时（辐射、有毒物质等）所出现的错误，对于人体的衰老有着不可忽视的影响。但是，究竟是出于何种机制，线粒体才会在少食状态下进行生物合成呢？
防止氧化应激？
脱乙酰酶（Sirt1）似乎在这里起着举足轻重的作用。Calerie计划研究结果显示，在动物体内已经发现的脱乙酰酶，在进行饮食热量控制的作用下，同样也能在人体内进行合成。脱乙酰酶进而能够促使核受体辅助激活因子PGC-1（peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1 alpha）发挥作用，加速线粒体的产生，加强其运转机能。事情还不仅如此。脱乙酰酶目前已经成为万众瞩目的焦点，最近多项研究结果表明，同延缓衰老有关的一些人体机能都有脱乙酰酶的参与。特别是，哈佛医学院的大卫·辛克莱（David Sinclair）和麻省理工学院的蔡黎辉（音译）所在的研究组日前发现，在患有阿尔茨海默病的小鼠大脑海马脑回区域施用脱乙酰酶，能提高神经元细胞对于神经退行性变的抵抗力。最新的科研结果还表明，在饮食热量控制状态下，其他类型的脱乙酰酶似乎能与线粒体共同作用，延长细胞寿命。另外，科研人员对于能够促使脱乙酰酶形成的物质——白藜芦醇也十分感兴趣。我们已经知道白藜芦醇这种多酚物质能够延长酵母和线虫的寿命，而在红葡萄酒、水果、蔬菜中蕴涵的多酚都是抗氧化剂。由马克·马特森（Mark Mattson）和拉菲尔·德·卡波（Rafael de Cabo）领导的美国国家老龄研究所研究组通过大鼠大脑细胞研究发现，饮食热量控制能够提高－生育酚(维生素E)和辅酶Q10这两种天然抗氧化剂在脑细胞中的含量。通常情况下，这两种成分会随着年龄的增长而减少！
我们是否可以就此认为，饮食热量控制之所以有助于延缓衰老，是由于它在包括人体在内的生物体当中所起的“抗氧化应激”作用呢？不幸的是，事情并非如此简单。在美国进行的以猴类为对象的实验并未取得最终结论，而其他国家的实验仍在进行之中，其中包括法国对马达加斯加灵长类动物倭狐猴进行的实验（Restrikal计划）。我们仍需经过长达数十年之久的大规模实验，才能最终揭晓答案。
不过，一项大型研究项目已经在夏威夷开展了36年，那就是由冲绳百岁老人研究发起者之一布拉德利·J.威尔考克斯（Bradley J. Willcox）所组织的火奴鲁鲁心脏研究计划。该研究计划的实验对象为1915名在研究计划启动时年龄为45～68岁的当地居民。研究结果发现，饮食热量摄取减少15%～50%的老年人，其死亡率低于平均水平。但是该项研究在衡量食物摄取量时采用的是“问卷调查方法”，研究人员只是让实验对象自己回忆过去几周内的饮食情况。这种概略的研究方法会使得研究结果出现严重偏差，而且无法对反映自由基、DNA修复等因素的生物化学数据进行测量。那么，冲绳百岁老人研究项目就不能提供我们所需要的答案吗？的确，冲绳百岁老人研究结果显示，饮食热量控制能对健康长寿起到有益的作用。但是，我们无法将饮食热量控制同其他方面的因素完全隔绝开来。例如基因因素，冲绳居民体内可能都有一种抵抗衰老的基因，又如食物类型，冲绳居民的食物以富含维生素、矿物质的植物为主，脂肪成分含量很少。
需要更加长期而全面的研究
那么，我们如何才能在排除基因、空气质量，甚至当地居民“快乐生活”可能产生影响的前提下，弄明白冲绳居民长寿的原因，到底是因为其饮食习惯（富含抗氧化剂的食物）使得他们更少罹患致命疾病，还是因为饮食热量控制有助于延缓衰老的作用呢？当然，这两方面的因素可能同时存在，并通过不同的机制发挥作用。动物实验结果表明，除了抗氧化应激的效果之外，饮食热量控制还能防止炎症出现、延缓免疫系统的衰老、增加细胞寿命、防止脂肪组织的出现……由于缺乏针对广泛人群的长期全面的研究，我们还没有掌握饮食热量控制有益于延缓衰老的直接证据。对此我们仍需耐心等待。
加强大脑活动能够延缓认知功能衰退
大脑如果不用，就会更快衰老。阅读、思想交流、热衷于游戏或修修弄弄……所有这些大脑活动可能是使得神经元青春焕发的重要因素。这些活动能对人类DNA的三维结构产生直接的作用，从而使大脑获得改造，消除大脑衰老带来的影响！三位年轻的美国神经科学家通过观察发现，经过高强度的认知行为训练之后，神经元内的DNA发生了出人意料的变化。他们于2007年4月份提出了以上这一大胆的论断。
麻省理工学院的安德烈·费舍（Andre Fischer）、马修·多丁（Matthew Doddin）和蔡黎辉（音译）以认知能力已经大幅度减退的小鼠为实验对象，成功地逆转了小鼠大脑的老化进程！“那些原本以为已经丧失的记忆重新出现了，”安德烈·费舍解释道，“更为重要的是，我们揭示了一个有趣的现象，那就是新的大脑活动让原先我们认为已经进入休眠状态的基因获得觉醒，从而帮助大脑结构适应新的环境。”
神经元死亡——老生常谈
全新的理论。长期以来，智力活动与认知能力衰退之间的联系一直处于直觉认识的层面上。直到上世纪90年代首批大型流行病学研究开始进行，情况才发生了改变。这些研究给出了最终的结论。曾对法国老年人群进行多年跟踪研究的PAQUID流行病学研究组织者之一让-弗朗索瓦·达尔蒂格总结道：“那些经常参与对智力有所刺激的活动或是开展全新智力活动的人，受认知能力衰退和阿尔茨海默病等神经退行性疾病的影响最小。”
但是，我们仍有不少重大的疑问尚待解决。这些问题都同延缓大脑认知衰退进程的生物机制的性质有关。要明白这一点，我们首先要摒弃一种先入为主的观念，即“人类大脑在出生时大约有1000亿个神经元细胞。自上世纪50年代以来，人们一直认为伴随正常衰老出现的记忆功能障碍是由神经元大量死亡所引起的，”学习和记忆神经生物学实验室（从属于法国国家科研中心）的塞尔日·拉罗什（Serge Laroche）解释说，“然而，最近10年来的研究表明，人类从20岁到90岁期间，神经元细胞死亡数量不超过10%～20%。对于更多取决于神经元连接，即突触的数量，而非取决于大脑体积的人类大脑思维能力来说，这一数字完全可以忽略不计。实际上，只有阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病才会引起神经元细胞的大量死亡。”因此，有关“正常”衰老的最新研究所关注的焦点不再是神经元的死亡，而是神经元连接的紊乱。但是困难也随之出现：由于有的神经元只有十几个突触，而有的神经元突触数量却高达10万，因此无法对大脑中神经元连接的准确数量作出判断。“随着时间的推移，神经元连接会出现质量上的变化，” 塞尔日·拉罗什指出，“而且我们还知道，如果对大脑持续进行刺激，能促使新的神经元连接形成。因此，研究的重点就在于了解如何保持神经突触的弹性。”
由安德烈·费舍领导的麻省理工学院研究组就是在这种情况下粉墨登场的。在近期内所取得的各项研究成果的基础上，该研究组决定比先前的其他研究组走得更远，首次针对大脑活动对于DNA的作用进行探索。研究组成员首先使一组转基因小鼠发生病理性衰老。之后，小鼠反复经历在铁网上受到电击的痛苦环境。结果，在随后的几个小时内，只要把小鼠放置在铁网之上，小鼠就会显示出害怕的迹象（沮丧、虚脱等）。但是几天之后，小鼠在铁网之上却显得无动于衷，仿佛痛苦记忆已经荡然无存。
实验的第二阶段由此开始。实验小鼠中的一半被放置在普通笼子里饲养，而另一半则生活在设置了游戏和藏有食物或水分的隐蔽一些的环境中，接受大脑活动刺激。四个星期之后，当研究人员再次把小鼠放置在铁网上，但不对其进行电击，可是他们却发现，大部分接受大脑活动刺激的小鼠惊恐地缩在笼子一角，而其他的小鼠则闲庭信步似的探索着周围环境。由此可见，第一组小鼠重新获得了同铁网有关的痛苦记忆。这说明记忆的丧失只是表面现象，记忆其实由于神经元连接问题而被“隐藏”起来。
“生物开关”
“这一现象同有些人的波动性记忆有相似之处，那些人最终找回了原本以为已经失去的记忆。”安德烈·费舍解释说。但是更令人惊奇的事情还在后面。安德烈·费舍和他的同事认为，长期隐藏记忆的重新读取是神经元之间新的连接建立的结果。安德烈·费舍指出：“两组小鼠的大脑重量始终相同，应该可以表明神经元的数量并没有出现变化。相反，在受到重点照顾的那一组小鼠的大脑中，显示大脑活动水平和新突触所占比率的蛋白质——突触素的数量明显比另外一组的要高。”概括来说，这好比就是环境刺激触碰了能够使神经元连接重组的“生物开关”！这种“开关”到底是什么呢？
对于这一关键性的问题，麻省理工学院的研究人员给出了让人惊愕的答案：“生物开关”就是DNA的三维结构。他们认为，由于DNA分子形式发生改变，某些负责神经突触发生的基因被激活。这一假设虽然让人愕然，但绝非空穴来风。麻省理工学院的年轻神经科学家所凭借的理论基础，正是生命科学当中最为日新月异的学科之一——渐成学说。渐成学说所关心的是基因功能可遗传、可逆转的变化。这些变化不会改变DNA组成成分——核酸的排列顺序。这是因为人类DNA不能简单地归结为双螺旋结构，而是一种更为复杂的三维结构。实际上，DNA双螺旋结构在组蛋白这种大型蛋白质周围，按照不同密度压缩成团。这些团状结构会妨碍部分基因同核糖核酸(RNA聚合酶)、核糖体等负责将遗传信息转化为细胞具体活动（形成蛋白质、激活其他基因……）的生物分子进行接触。也就是说，基因如果位于DNA同组蛋白紧密缠结在一起的区域内，就会因为无法读取而处于沉默状态。另外，科学家越来越频繁地提到一种能够对DNA核酸所表现的“遗传密码”功能产生直接影响的“组蛋白密码”。科学家认为，“组蛋白密码”有时会通过遗传由亲代传给子代，更为重要的是“组蛋白密码”在整个生命过程中会发生变化。
以神经突触发生为目标
笛卡儿的名言也许可以改成：“我思故我改变大脑基因的表现。”麻省理工学院的研究人员为了对这一理论的正确性进行进一步检验，而对实验后小鼠的大脑切片进行了检查。他们通过分子分析明确地发现，“组蛋白密码”在同短期记忆有关的海马脑回和参与长期记忆恢复的前额叶皮层内都发生了变化。“当然，我们不能排除一种可能性，那就是其他大脑区域的DNA三维结构也自发出现变化。”安德烈·费舍强调说。在实验的最后阶段，麻省理工学院的神经科学家每天都给小鼠注射能够分离组蛋白和DNA的脱乙酰酶组蛋白抑制剂（HDACi），取得了与大脑活动刺激环境相同的效果。让-弗朗索瓦·达尔蒂格兴奋地说道：“这些实验结果十分重要，因为这是首次通过化学方法模拟生物作用效果。这说明专门以神经突触发生为目标的治疗方法有成功的可能。”
两项研究，殊途同归
这些实验结果与贝亚特丽斯·德格朗热的研究成果有着异曲同工之妙。2007年7月，这位法国国家健康与医学研究院的大脑衰老专家以45名年龄在20岁至83岁之间的身体健康者为对象，成功地对人类大脑衰老进行了成像研究。通过正子放射断层X线摄影和功能性核磁共振成像，德格朗热对实验对象神经组织的活动和密度进行了比较。通过实验，他找出了最能“保持青春”和受衰老影响最大的大脑区域。而值得注意的是，其中受衰老影响最少的两大大脑区域正是安德烈·费舍在小鼠实验中发现的神经突触发生中心区域。虽然从小鼠到人类之间的探索之路仍然无比漫长而充满艰辛，但是科学家的努力已经毫无疑问地为我们指明了防止大脑衰老的方向。
加强锻炼能够防止肌肉老化
“坚持体育锻炼有益健康。”各个国际卫生机构疾病预防活动所提出的宣传口号当中，总能看到这样一条忠告，而那些冥顽不化的懒惰者们会不时对自己的身体感到些许负疚。体育锻炼能够防止多种衰老病变的出现，这已经成为普遍共识。但我们又是凭什么如此肯定呢？这一问题正是美国科学院于2007年初发布的体育活动建议报告的主要内容。
体育活动能够防止某些癌症的发生
美国科学院定期发布以通常所说的“循证医学（Evidence-Based Medicine）”为基础而得出的意见。“自上世纪90年代中叶以来，美国科学院不仅以传统医学的主要组成部分——理论和实践知识为依据，而且也以科学‘证据’为依据，”法国克莱蒙费朗医科教学及医疗中心运动医学部主任、生理学家、内分泌学家马蒂娜·杜克罗（Martine Duclos）解释道，“这里所说的科学‘证据’，是指通过系统性临床研究取得的知识。因此，美国科学院的资料从某种意义上可以说就是一种参考，一部全球医学界的《圣经》。”在数月时间之内，大量专家对有关体育活动的资料进行了检查，将其建议分为A、B、C三等。A等表示有关体育活动对于健康影响的证据完全确凿。“体育锻炼降低乳腺癌和结肠癌发病率，以及防止骨质疏松、睡眠质量下降、心血管疾病发生和由于衰老而出现的肌肉松弛，都属于A等。”马蒂娜·杜克罗解释说。体育锻炼对于前列腺癌和子宫内膜癌的防治作用被定为“B”等，仍需要通过进一步研究加以证实。
就目前而言，有关体育活动对于肌肉作用的数据最为丰富。2007年5月，一组美国科研人员甚至证实：“如果经常进行体育锻炼，能够逆转肌肉老化进程。”该研究组通过以老年人为对象的实验证明，为期6个月的肌肉训练能够防止衰老现象中最为特殊的细胞变化进程之一的出现，那就是线粒体缓慢的衰退进程。该研究领导人之一、著名细胞新陈代谢专家马克·塔纳奥波尔斯基（Mark Tanaopolsky）通过观察发现，在参加训练项目的老年人体内，同新陈代谢有关的主要基因重新发挥作用。研究人员利用分子方法（生物芯片）对基因表现的恢复程度进行测量，通过分子方法，研究人员能够具体了解细胞在多大程度上对一种或多种基因的功能加以利用。“这种逆转现象在大脑中同样也可能发生，但是这一点仍有待证实。”马蒂娜·杜克罗解释说。
对于神经元细胞的作用？
这一问题其实也正是美国科学院内部争论最为激烈的议题之一。美国科学院把体育活动对于大脑的有益影响列为C等，也就是说因有效性缺乏明显证据而存疑。然而，2007年3月份，美国盐湖城研究院的神经学家弗雷德·凯奇（Fred Gage）和哥伦比亚大学的神经学家斯科特·斯莫（Scott Small）首次获得了显示为期数周的体育活动同海马脑回局部区域新神经元细胞发生有关的脑成像图片！“这些通过核磁共振获得的图片显示局部区域内血液流量增加，也就是说实验对象海马脑回活动的增加，”斯科特·斯莫解释道，“这仍然只是一个间接性的证据，却也是一个能够表明体育活动、甚至是重复性的体育活动可能促进神经发生的全新证据。另外，记忆能力测试也表明，实验对象记忆能力明显优于实验之前。”但是，体育活动对于认知能力衰退的速度到底有何影响呢？“现在要给出具体答案还为时尚早，”斯科特·斯莫承认说，“必须要对病人进行多年跟踪研究才能得出最后结论。”
肌肉、骨骼、心脏、大脑……通过延缓所有这些器官的衰老，体育活动的确能帮助我们在更多的时间内保持健康的身体状态。但是，我们因此就能认定体育活动也能从整体上延长人类的寿命吗？从逻辑上讲，应该是这样。而且美国弗拉明翰心脏研究计划（该大型研究项目始于1948年，研究对象为2498名男性和2870名女性，其年龄介于30岁至74岁之间）在上世纪90年代获得的结果表明，每周通过体育活动消耗超过2000卡路里热量的人，平均寿命比不进行体育活动的人高出两年。但是这一观点仍存在很大争议。不过可以肯定的是，经常进行体育锻炼能够改善我们的生活质量，让我们健康地迎接晚年。
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