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PNAS:抗衰老也许是徒劳!数学模型证明人类衰老不可避免

2017-11-2 作者:佚名   来源:生物探索 我要评论0
Tags: 衰老  细胞  癌症  模型  

美国亚利桑那大学的Joanna Masel教授和他的博士后Paul Nelson 合作,用数学方法来研究衰老,并在美国科学院院报PNAS上发表了文章“Intercellular Competition andInevitability of Multicellular Aging(细胞间的竞争和多细胞生物不可避免的衰老)”。在解释研究结果时,Masel教授说:“衰老在数学上是不可避免的。在逻辑上、理论上、和数学上找不到解决办法。”

年龄的增长机体会出现两难状况

按目前对衰老的理解:如果能使生物体细胞完美优胜劣汰,就有可以停止衰老的可能。一种方法是利用细胞间的竞争来消除与衰老相关的功能不良的“停滞”细胞,同时保持其他细胞完整。

但是,Masel 教授和Paul Nelson认为这种解决方法不是那么容易实现的。Nelson解释说,随着年龄的增长,身体上发生两件事:一是细胞减速并开始失去功能,例如,当你的头发细胞停止色素生成;另一件则是,一些细胞会增加其生长速度,从而导致癌细胞形成。随着年龄的增长,人们都会在某种程度上在体内形成癌细胞,即使它们没有引起症状。

Nelson说:“随着年龄的增长,你的大部分细胞都开始收缩并失去功能,而且它们也停止生长。但是有些细胞生长得很疯狂。我们想说明的是,这形成了一个两难的状况。如果你摆脱了那些功能不好的、缓慢的细胞,那么这就允许癌细胞增殖;如果你减缓那些癌细胞,那么就会让生长缓慢的细胞积累。这两件事里,做了一件就不能做另一件。”

数学模型回答了衰老是多细胞生物固有属性

虽然人类的死亡是生活的一个不争事实,研究人员提出了第一个关于细胞间竞争、衰老和癌症之间相互作用的一般模型,来表示为什么衰老是一种“颠扑不破的真理”和“多细胞生物的固有属性”。模型结果告诉人们如何思考衰老的演变以及细胞间竞争在衰老和癌症中的作用。

此外根据数学公式,试图修正它们会使事情变得更糟。Masel教授说:“你也许能减缓衰老,但是你不能阻止它。你可以解决一个问题,但你却困在另一个问题上。随着时间的推移,事情会变得越来越糟。”

原始出处:

Paul Nelsona and Joanna Masel. Intercellular competition and the inevitability of multicellular aging. PNAS, 2017.doi: 10.1073/pnas.1618854114



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