刘德培院士:治疗疾病不妨先揭开衰老谜团

刘德培 / 2017-12-07
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目前,全球老龄化及重大疾病防治形势愈发严峻,预计到 2030 年,16% 的中国人在 65 岁以上,总数将超过 2 亿,各种重大疾病也将呈“井喷式”爆发。研究证实,衰老是心血管疾病、神经退行性疾病、癌症等诸多复杂疾病的共同危险因素,阐明衰老机制将为治疗多种疾病带来希望。

衰老是涉及诸多生物学事件的复杂过程,它具有基因组不稳定、端粒耗损、表观遗传改变、蛋白稳态失衡、能量感受失调、线粒体功能失调、细胞衰老、干细胞耗竭、细胞间交流异常九大特征,以往的研究通常针对衰老的某个特征而忽视各个特征之间的联系。

衰老可分为四个层次的理论基础,最表层为多种看似相互独立的衰老相关疾病,衰老表现为低水平炎症状态。

第二层主要表现为慢性炎症、营养感受异常 / 代谢紊乱、内分泌功能紊乱这三种相互关联的病理生理学改变。生活方式,如饮食 / 能量限制和适量运动,都能够广泛影响衰老的第二层。

衰老的第三个层级主要是由细胞功能失调引发的系统性改变,由于 DNA 持续受到内外环境刺激,DNA 损伤成为衰老和衰老相关疾病发生的重要因素。另外,由于 DNA 复制末端问题,端粒随着时间推移而不断缩短,端粒的耗竭也引起细胞衰老和机体衰老。

在衰老的第四个层级,核酸和蛋白质等生物大分子持续遭受内外损伤,当损伤超过内在保护机制(如 DNA 修复、自噬和抗氧化)的保护能力时,将直接或间接影响生物分子的结构和功能,如 DNA 损伤、端粒损耗、表观遗传改变、蛋白质稳态失衡和可能的 RNA 损伤。

衰老的四个层级构成级联反应,四个层级中生命信息的传递与表象呈现是不同疾病发生发展的共性。将衰老分层也将帮助人们从分析因果关系的角度理解衰老。

实际上,复杂疾病都是由遗传和环境因素共同决定的,遗传和环境所占比例在不同个体中有一定差异。以动脉粥样硬化相关疾病为例,吸烟、不健康饮食、久坐等不良生活方式,都会增加动脉粥样硬化的风险。

目前,现代医学多集中关注疾病本身,更多是“头痛医头,脚痛医脚”,以“分病而治”为主。而系统生物医学是将组学等多学科融为一体,全方位、立体化、多视角研究生命全过程和疾病全过程,揭示疾病发生发展机制,研究重大疾病的个性发病机制和共性发病机制。

比如衰老等危险因素能够促进不同疾病的发生发展,如果能遏制危险因素,使机体疾病易感性降低,疾病发生就减少,可以达到“异病同防”的效果。

因此,要想实现健康中国目标,医学体系就要实现从“分病而治”为主向“异病同防”为主的战略转变,这种转变主要靠改变生活方式来实现。

不仅如此,医学服务也将面临转型,服务中心由疾病治疗为主向健康促进为主转变。未来,转化医学是理念、循证医学是立足点、系统医学是全局观、精准 / 个体化医学是靶标,最终实现建立人类健康大体系的终极目标,推动医学走进大健康时代。

(本报记者李惠钰根据中国工程院院士刘德培在生命科学园生物医疗大健康 2017 年度峰会暨发展论坛上的发言整理)

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