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一、慢性炎症与衰老性疾病的关系
慢性低度炎症被现代医学认为是连接衰老与多种重大疾病(特别是血管疾病和肿瘤)的“共同土壤”。它不再被视为简单的伴随症状,而是驱动病理过程的核心机制。根据当今前沿领域的研究表明,可以从三个方面来解析这个问题:
1. 慢性炎症与衰老(“炎性衰老”)
衰老本身伴随着免疫系统的功能失调和慢性低度炎症状态的加剧,这种现象被称为“炎性衰老”。一般而言,炎性衰老的机制如下:
(1)细胞衰老:衰老的细胞停止分裂,但并未死亡。它们会分泌大量促炎因子(如IL-6, TNF-α)、趋化因子和生长因子,形成“衰老相关分泌表型”。这些物质会“污染”周围微环境,驱动更多细胞衰老和炎症。
(2)免疫衰老:随着年龄增长,固有免疫系统(如巨噬细胞)过度激活,而适应性免疫(T细胞、B细胞)功能下降。这种失衡导致对感染反应不佳,却持续产生低水平的炎症。
(3)线粒体功能障碍与氧化应激:衰老细胞的线粒体功能下降,产生大量活性氧,激活NLRP3炎症小体等炎症通路。
(4)基因组不稳定和表观遗传改变:DNA损伤累积会激活炎症反应;而一些表观遗传变化也会促进促炎基因的表达。
这种全身性的慢性炎症状态,直接损害组织和器官功能,是老年人体质虚弱、多病共存的生理基础。
2. 慢性炎症与血管疾病(动脉粥样硬化等)
动脉粥样硬化本质上是一种发生在血管壁的慢性炎症性疾病,慢性炎症在其发生发展过程中起到了关键作用:
(1)起始:高血压、高血糖、氧化型低密度脂蛋白等损伤血管内皮。
(2)招募与浸润:受损内皮表达粘附分子,吸引单核细胞等免疫细胞进入血管内皮下层。单核细胞分化为巨噬细胞。
(3)泡沫细胞形成:巨噬细胞吞噬脂质,变成“泡沫细胞”,这是动脉粥样硬化斑块的早期标志。
(4)斑块发展与不稳定:持续的炎症信号使平滑肌细胞增殖、迁移,并促进斑块内形成坏死核心。炎症细胞(如T细胞)分泌的细胞因子会削弱覆盖斑块的纤维帽,使其变得“不稳定”。
(5)急性事件:不稳定的斑块破裂,引发血小板聚集和血栓形成,导致心肌梗死或脑卒中。
从内皮损伤到血栓形成的全过程,每一个关键步骤都由炎症分子和免疫细胞驱动。C反应蛋白等炎症标志物已成为预测心血管事件风险的重要指标。
3. 慢性炎症与肿瘤
慢性炎症被认为是癌症的第七大特征。约15%-20%的癌症与慢性感染、自身免疫或炎性疾病有关。其发生机制:
(1)DNA损伤:炎症细胞产生的活性氧和活性氮物种,可以直接损伤DNA,导致致癌突变。
(2)促进增殖与存活:炎症因子(如TNF-α, IL-6)可以激活NF-κB、STAT3等关键信号通路,这些通路能促进细胞增殖、抑制凋亡(程序性死亡),让异常细胞存活下来。
(3)诱导血管生成:肿瘤需要血液供应,炎症环境能诱导新生血管形成,为肿瘤生长提供营养。
(4)免疫抑制与逃逸:慢性炎症会募集调节性T细胞、髓源性抑制细胞等抑制性免疫细胞,创造一个免疫抑制的微环境,帮助肿瘤细胞逃避免疫系统的监视和清除。
(5)促进侵袭与转移:炎症因子能增强肿瘤细胞的运动能力,促进上皮-间质转化,并帮助其在远处器官定植。
慢性炎症与肿瘤发生的典型例子,包括“肝炎(乙肝/丙肝)→ 肝硬化 → 肝癌”;“幽门螺杆菌感染 → 慢性胃炎 → 胃癌”;“炎症性肠病(溃疡性结肠炎)→ 结肠癌”;“石棉/粉尘引起的慢性炎症 → 间皮瘤/肺癌”
4. 三者之间的内在联系:一个恶性循环
(1)衰老是基础:“炎性衰老”为全身创造了一个促炎微环境,降低了机体维持稳态和修复损伤的能力。
(2)血管是靶点:在这种促炎环境下,血管内皮更易受损,动脉粥样硬化进程加速。而血管疾病又进一步限制器官供血,加剧组织衰老和功能障碍。
(3)肿瘤是恶果:长期的DNA损伤积累、异常增殖信号和免疫抑制环境,使得在衰老和慢性炎症的土壤中,肿瘤的种子更容易萌发和生长。
总结来说,慢性低度炎症是贯穿衰老、血管疾病和肿瘤发生发展的一条核心共同通路。它解释了为什么随着年龄增长,心脑血管疾病和癌症的发病率显著上升。
这一认识也带来了新的预防和治疗思路:通过生活方式(如抗炎饮食、规律运动)、控制慢性感染、以及研发靶向特定炎症通路的药物,来打破这个恶性循环,实现“健康老龄化”和重大疾病的预防。
二、如何控制炎症,实现延年益寿?
控制慢性低度炎症,确实是目前科学界公认的延缓衰老、预防重大疾病、从而实现健康长寿的核心策略之一。这并非一个简单的口号,而是基于我们之前讨论的深层生物学机制,并得到了大量研究和流行病学证据的支持。
1. 为什么控制炎症能延年益寿?
通过干预“炎性衰老”这一核心过程,可以从多个层面打破衰老与疾病的恶性循环:
(1)减缓细胞衰老:减少炎症信号可以降低细胞应激,延缓细胞进入衰老状态,从而减少“衰老相关分泌表型”对组织的毒害。
(2)保护血管内皮:降低全身炎症水平能直接减轻血管内皮损伤,从源头上减缓动脉粥样硬化的启动和发展,稳定斑块,预防心梗、脑卒中。
(3)降低癌症风险:减少DNA的持续炎症性损伤,抑制促癌信号通路(如NF-κB),改善肿瘤免疫微环境,从而降低肿瘤发生和进展的概率。
(4)改善代谢功能:慢性炎症是胰岛素抵抗、2型糖尿病和脂肪肝的关键驱动因素。控制炎症有助于改善全身代谢健康。
(5)维护神经健康:神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)与脑内慢性炎症密切相关。抗炎策略被认为是潜在的治疗和预防方向。
2. 如何科学地控制炎症以促进长寿?
这需要一种“分层整合”的策略,从每个人都能做到的生活方式,到在医生指导下的医学干预。
(1)第一层:生活方式基石(最基础、最安全、最有效)
这是每个人都可以立即开始的抗炎长寿计划。
A. 饮食(最强有力的工具)
采用抗炎饮食模式:如地中海饮食(富含橄榄油、深海鱼、坚果、全谷物、蔬菜水果)、DASH饮食。
增加摄入:深色蔬菜和水果(富含抗氧化剂)、富含Omega-3脂肪酸的食物(三文鱼、沙丁鱼、亚麻籽)、全谷物、豆类、香料(姜黄、生姜、大蒜)。
严格限制:精制糖和加工碳水化合物、油炸食品、加工肉类、反式脂肪(常见于人造黄油、糕点和零食),这些是强效的促炎物质。
关注肠道健康:摄入富含膳食纤维和发酵食品(酸奶、泡菜)以维持健康的肠道菌群,失调的菌群会产生内毒素,引发全身炎症。
B. 规律运动:有氧运动(如快走、游泳、骑车)和力量训练都能有效降低多种促炎因子(如CRP、IL-6)水平。规律运动能改善代谢、减轻体重、释放具有抗炎作用的内啡肽。关键在于长期坚持、避免久坐。
C. 管理压力与保障睡眠:慢性心理压力会持续激活皮质醇和炎症通路。冥想、正念、瑜伽、深呼吸练习、培养爱好等都是有效的减压手段。优质睡眠(每晚7-9小时)是身体的修复时间。睡眠剥夺会直接导致炎症因子水平升高。
D. 避免环境毒素:戒烟并远离二手烟(烟草烟雾是极强的炎症刺激物);限制酒精(过量饮酒伤肝并促炎);注意空气污染,在污染严重时减少户外活动或使用空气净化器。
(2)第二层:医学监测与干预
定期体检与监测:关注超敏C反应蛋白、白细胞介素-6等炎症标志物,以及血糖、血脂、肝肾功能等代谢指标。
控制慢性感染:及时治疗牙周炎、胃炎(如根除幽门螺杆菌)等慢性感染灶,它们是体内持续的炎症来源。
谨慎使用非甾体抗炎药:如阿司匹林(低剂量)、布洛芬等。必须在医生评估指导下使用,因为长期使用有副作用风险(如胃肠道出血、肾损伤)。低剂量阿司匹林在特定人群中有心血管保护作用,但其用于一级预防(即无病防病)目前争议较大。
管理现有慢性病:严格控制高血压、高血糖、高血脂,这些疾病本身既是炎症的成因也是结果,有效控制它们就是强大的抗炎治疗。
关注新兴疗法:一些针对特定炎症通路的新型药物(如针对IL-1β,IL-6的药物)正在研究其在抗衰老和预防年龄相关疾病中的作用。“Senolytics”(清除衰老细胞的药物)是另一个极具前景的抗炎延寿研究方向。
3. 展望与共识
虽然我们还不能说有某种“神药”可以根除炎症并让人长生不老,但通过综合性的“抗炎生活方式”,我们已经掌握了确凿能够“延缓衰老进程、大幅压缩疾病期、延长健康寿命”的科学方法。
总结而言,控制炎症并非追求永生,而是追求更长时间的高质量健康生活——即“健康老龄化”。将抗炎理念融入日常生活的每一个选择,是目前每个人为自己所能做的最可靠、最长远的健康投资。
最近,西奈山衰老研究项目(Mount Sinai’s Aging Program)在米里亚姆·梅拉德(Miriam Merad)、扎希·法亚德(Zahi Fayad)和范妮·埃拉希(Fanny Elahi)的带领下,从不同维度展开研究:梅拉德聚焦免疫系统与炎症反应;法亚德探究生活方式对健康的影响,并运用多模态数字评估、血液标志物检测、身体功能评估及影像学检查等手段研究长期健康状况;埃拉希则专注于衰老如何影响大脑及其血管系统。
(1)免疫系统的损耗与退化
西奈山马克与珍妮弗·利普舒茨精准免疫学研究所(Marc and Jennifer Lipschultz Precision Immunology Institute)所长、医师、科学家梅拉德正致力于破解这一机制。随着时间推移,细胞内突变不断累积、线粒体效率下降、蛋白质错误折叠、细胞碎片堆积,最终导致细胞应激、功能异常及慢性炎症。
“炎症是导致与年龄相关的机能衰退的主要驱动因素,”梅拉德解释道。这一观点也解释了为何衰老会成为癌症、心脏病、痴呆症及其他慢性疾病的首要风险因素。
她重点研究保护性巨噬细胞与促炎性巨噬细胞之间的失衡问题。保护性巨噬细胞如同“吸尘器”,负责清除受损细胞并维持组织健康;而随着年龄增长,保护性巨噬细胞的数量和功能会双双下降,促炎性巨噬细胞则不断积聚并释放损伤性信号。这种从“修复模式”到“炎症模式”的转变,会导致组织慢性损伤,并增加疾病易感性。
这种紧迫性推动了西奈山“NYC-Vita试验”的开展,旨在验证“靶向干预炎症能否减缓或逆转与年龄相关的机能衰退”。试验将“运动”与“亚精胺”(二者均被证实可恢复保护性巨噬细胞数量、减少促炎性巨噬细胞),与“雷帕霉素”或“拉米夫定”(两种可抑制有害免疫活性的药物)相结合,目标是对抗衰老过程中导致组织损伤的主要因素,并在损伤发展为疾病前预防进一步危害。
西奈山衰老研究项目的合作者扎希·法亚德、米里亚姆·梅拉德与范妮·埃拉希(从左至右)正致力于解析并干预驱动衰老的生物学过程。
(2)压力、可穿戴设备与日常选择
梅拉德还在努力寻找可常规检测的“致病性炎症生物标志物”,基于这些检测结果,梅拉德设想将“生活方式改善”与“靶向治疗”相结合。她说:“我们的目标是研发一种抗炎药物,用于那些仅靠改变生活方式无法改善炎症状况的病例。”
作为生物医学科学家及西奈山生物医学工程与影像研究所(BioMedical Engineering and Imaging Institute)所长,扎希·法亚德探究压力、睡眠、饮食和运动对长期健康的影响。他表示,“若压力过大或长期持续,人体将无法适应。”
如今,这些压力因素可通过技术实时监测。他佩戴的传感器可监测环境暴露情况、血氧饱和度、体温、呼吸频率及静息心率——包括心率变异性(HRV),而心率变异性是衡量身体恢复能力的关键指标。心率变异性反映了人体应激系统与恢复系统之间的平衡:数值越高通常意味着恢复能力越强、神经系统适应性越好;而持续偏低的心率变异性则可能提示身体处于应激状态、疲劳或过度消耗。
与每年一次的体检不同,可穿戴设备能提供持续的数据流。但仅靠数据本身还不够。法亚德设想研发一种可将原始数据转化为“可执行指导建议”的软件——他称之为“人工智能教练”或“智能助手”。这种软件将整合可穿戴设备数据、血液生物标志物、影像学结果,甚至语音和运动数据,在疾病发生前提供实时、个性化的健康建议。这些技术与NYC-Vita试验相辅相成,为在真实生活场景中监测“生物年龄”与身体恢复状况提供了可能。
(3)衰老的大脑
尽管身体各部位都会发生显著的衰老变化,但大脑或许是面临最大挑战的器官。西奈山格利肯豪斯成功衰老研究中心(Glickenhaus Center for Successful Aging)主任、神经科科学家埃拉希表示:“衰老是数十年间无数微小变化不断累积的结果”,痴呆症“相当于‘加速版’的衰老”。
她的研究核心是“血管衰老”:即大脑内微小血管网络如何随时间推移而退化。每个人都会逐渐更容易出现脑血流量减少和轻微中风的情况,即便没有发生重大脑血管事件,微血管损伤和脑白质丢失也会破坏大脑内部的连接。由于血管与大脑紧密关联,且可作为治疗靶点,它们为衰老干预提供了极具潜力的切入点。
埃拉希的研究与梅拉德的炎症研究相互呼应:损害免疫修复功能的过程,同样会对脑血管造成伤害。法亚德研发的影像工具及其他多模态创新技术,可实时可视化这些衰老相关变化,将细胞生物学机制与全身监测、大脑健康结果联系起来。
三位研究者均借助“西奈山百万健康发现项目”(Mount Sinai Million Health Discoveries Program)的数据开展工作——该项目已对超过100万名患者进行了基因组测序。这些基因层面的洞见,为“绘制从早期炎症、血管功能异常到可检测的脑退化(甚至潜在恢复过程)的完整路径”提供了有力支持。
蛋白质组学可同时检测数千种蛋白质,如今已能让研究人员精准绘制生物学层面的衰老轨迹。埃拉希设想研发出基于血液检测的生物标志物,能在症状出现前数年就识别出高风险人群。
展望未来,埃拉希设想打造“个性化衰老评估面板”——通过血液检测,全面呈现代谢状况、炎症水平、免疫功能及血管健康状况。这些评估将取代宽泛的“平均健康标准”,为每个人提供个性化的风险图谱。埃拉希的最终期望是,医疗体系能从“诊断晚期疾病”转向“改变不良衰老轨迹”。
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