新研究發(fā)現(xiàn)，極端高溫會(huì)加速衰老

熱量會(huì)讓你心煩意亂。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)而炎熱的一天后，我們感到疲憊和脾氣暴躁。

但持續(xù)的高溫作用遠(yuǎn)不止于此——它們會(huì)讓我們衰老得更快。累積熱應(yīng)力會(huì)改變我們的表觀遺傳學(xué)– 我們的細(xì)胞如何響應(yīng)環(huán)境壓力打開或關(guān)閉基因開關(guān)。

現(xiàn)在最新研究》探討了極端高溫如何影響人類這一緊迫問題。調(diào)查結(jié)果令人擔(dān)憂。參與者忍受酷熱的日子越多，他們的衰老速度就越快。較長(zhǎng)時(shí)間的極端高溫會(huì)使老年人的衰老加速兩年多。

隨著氣候變暖，人類將暴露在越來(lái)越多的熱量中——我們的身體會(huì)通過(guò)更快的衰老來(lái)應(yīng)對(duì)這些壓力。這些發(fā)現(xiàn)與澳大利亞尤其相關(guān)，那里的熱浪是預(yù)期的在更溫暖的世界中變得更加頻繁和強(qiáng)烈。

高溫究竟是如何使我們衰老的？

衰老是自然的。但衰老的速度因人而異。在我們一生中，我們的身體會(huì)受到壓力和沖擊的影響。例如，如果我們長(zhǎng)時(shí)間睡眠不足，我們會(huì)衰老更快.

雖然高溫會(huì)直接使我們生病或死亡，但它也有一條長(zhǎng)尾巴。持續(xù)發(fā)熱給我們的身體帶來(lái)壓力并使他們?cè)谕瓿删S持生命所需的許多工作時(shí)的效率降低。這就是我們所說(shuō)的加速生物衰老的意思。這種惡化是可能先于疾病和殘疾的后期發(fā)展。

在基因?qū)用嫔鲜鞘裁礃幼拥模磕憧赡苷J(rèn)為你的基因在你的一生中不會(huì)改變，這大多是真的（除了隨機(jī)突變）。

但真正改變的是你的基因是如何表達(dá)的。也就是說(shuō)，雖然你的 DNA 保持不變，但你的細(xì)胞可以響應(yīng)壓力來(lái)關(guān)閉或打開它數(shù)千個(gè)基因中的一些。在任何時(shí)候，任何細(xì)胞中只有一小部分基因被打開——這意味著它們正忙于制造蛋白質(zhì)。

這稱為表觀遺傳學(xué).這里最常見和最容易理解的途徑稱為DNA 甲基化（DNAm） 的 DNA 中。這里的甲基化是指我們的細(xì)胞可以用來(lái)阻止 DNA 序列激活和產(chǎn)生具有各種功能的蛋白質(zhì)的一種化學(xué)物質(zhì)。

DNAm 的細(xì)胞變化會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)或多或少地產(chǎn)生，而蛋白質(zhì)又可以繼續(xù)影響生理功能和我們的健康狀況。這既可以是壞的，也可以是好的。

熱應(yīng)激可以更改模式其中哪些基因被關(guān)閉或打開，這反過(guò)來(lái)又會(huì)影響我們的衰老速度。

嚴(yán)重的熱應(yīng)激可以在細(xì)胞中被記住，導(dǎo)致它們隨著時(shí)間的推移改變其 DNAm 模式。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，效果在魚雞豚鼠和老鼠。

迄今為止，許多關(guān)于熱量如何影響表觀遺傳學(xué)的研究都集中在動(dòng)物和植物上。在這里，證據(jù)很明確——即使是一次極端高溫也確實(shí)如此已展示對(duì)小鼠產(chǎn)生持久的影響。

但只有幾項(xiàng)涉及人類的研究，而且研究有限。這就是這項(xiàng)新研究旨在幫助填補(bǔ)的空白。

研究發(fā)現(xiàn)了什么？

南加州大學(xué)研究人員的這項(xiàng)研究涉及近 3,700 人，平均年齡為 68 歲。

高溫對(duì)老年人的影響大于年輕人。隨著年齡的增長(zhǎng)，我們控制體溫的能力會(huì)下降，我們對(duì)外部壓力和沖擊的適應(yīng)能力也會(huì)降低。我們還知道極端高溫的時(shí)期觸發(fā)一波疾病和死亡浪潮，尤其是在老年人中。

該研究旨在更好地了解人體在短期、中期和長(zhǎng)期內(nèi)暴露于高溫下時(shí)在生物學(xué)水平上會(huì)發(fā)生什么。

為此，研究人員采集了血液樣本并進(jìn)行了測(cè)量表觀遺傳變化在基因組的數(shù)千個(gè)位點(diǎn)中，用于計(jì)算測(cè)量生物年齡的三個(gè)時(shí)鐘，分別是 PcPhenoAge、PCGrimAge 和 DunedinPACE。

然后，他們研究了每個(gè)參與者在過(guò)去六年（即 2010-16 年）在其地理區(qū)域內(nèi)暴露的熱量水平。他們使用美國(guó)高溫指數(shù)來(lái)評(píng)估高溫，包括謹(jǐn)慎（高達(dá) 32°C 的天數(shù)）、極度小心（32-39°C）和危險(xiǎn)（39-51°C）。他們使用回歸模型來(lái)了解人們的衰老速度比正常衰老速度快多少。

熱的影響在三個(gè)生物鐘中很明顯。根據(jù) PCPhenoAge 的數(shù)據(jù)，在研究的六年期間，長(zhǎng)期暴露在高溫下使生物年齡增加了 2.48 歲，根據(jù) PCGrimAge 的數(shù)據(jù)增加了 1.09 歲，根據(jù) DunedinPACE 的數(shù)據(jù)增加了 0.05 歲。

在研究期間，效果比正常衰老快 2.48 年，正常衰老 1 個(gè)日歷年等于 1 個(gè)生物衰老年。也就是說(shuō)，他們的身體在六年期間的衰老相當(dāng)于六年，而是高溫可能使他們的身體老化長(zhǎng)達(dá) 8.48 年。

重要的是，生物鐘差異很大，我們還不知道為什么。作者認(rèn)為，PCPhenoAge 時(shí)鐘可能捕捉到更廣泛的生物衰老，涵蓋短期和長(zhǎng)期熱應(yīng)激，而其他兩種可能對(duì)長(zhǎng)期熱暴露更敏感。

這些研究人員進(jìn)行研究的方式讓我們對(duì)他們的發(fā)現(xiàn)充滿信心——研究樣本很大且具有代表性，并且使用熱指數(shù)而不是空氣溫度比以前的研究有所改進(jìn)。

然而，這些發(fā)現(xiàn)并沒有說(shuō)明參與者是否在家中裝有空調(diào)或是否在戶外度過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間。

我們需要了解更多。

也許令人驚訝的是，迄今為止，關(guān)于高溫對(duì)人類表觀遺傳學(xué)有什么影響的研究很少。

2020 年，我們進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)環(huán)境如何影響人類表觀遺傳學(xué)的科學(xué)。我們只發(fā)現(xiàn)了 7 項(xiàng)研究，其中大多數(shù)集中在冷而不是熱的影響上。

現(xiàn)在我們有這項(xiàng)新的研究，它揭示了高溫使我們衰老的程度。

當(dāng)我們面對(duì)更溫暖的未來(lái)時(shí)，我們的表觀遺傳學(xué)將隨之改變。要了解如何適應(yīng)這些變化，或者如果可以的話，在世界某些地區(qū)，還有很多工作要做。

徐榮斌，健康與表觀遺傳學(xué)研究員，莫納什大學(xué)和李帥， 遺傳流行病學(xué)副教授，墨爾本大學(xué)

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