遵循幾個簡單的美容小貼士,到分享自然美容秘密,甚至是激進的整容手術,人們無比癡迷于尋找讓自己看起來年輕并且停止衰老的奧秘。利用一個計算機算法,俄羅斯科學家確定了抗衰老劑以及能夠有效地養(yǎng)顏又永葆青春的10種物質。
這些俄羅斯科學家在衰老研究領域的頂級刊物《衰老》(Aging)上,分享了他們的研究成果??茖W家利用一個計算機算法來幫助他們找出抗衰老劑,以及能夠對長葆青春容顏起關鍵作用的物質。由生物醫(yī)學和再生醫(yī)學中心委托,這些科學家與Inslico醫(yī)學公司合作開發(fā)出了一種名為Geroscope的計算機算法。
Geroscope能夠標識出人類皮膚上的抗衰老劑。所謂的抗衰老劑,是那些據(jù)說有助于延長人類壽命的物質。為了識別出抗衰老劑,科學家們分析了不同年齡段的人體組織中的轉錄組數(shù)據(jù),這部分信息來自于DNA并且能進一步轉錄成RNA。年輕組的人體組織樣本來自15歲至30歲的供體;年老組的人體組織樣本來自年齡超過60歲的供體。
根據(jù)德國魯汶大學的報道,研究人員使用年輕組與年老組組織樣品中收集到的數(shù)據(jù),利用計算機建模鑒定并繪制出與老化相關的分子路徑。使用Geroscope,科學家不僅創(chuàng)建了分子途徑的3D建模,還可以分析細胞對抗衰老藥物中使用的物質的反應。
從已知的70種抗衰老藥物數(shù)據(jù)庫中,Geroscope將物質縮小到10種?;谶@些物質的抗衰老性質以及計算機模型的特定要求,最終Geroscope選定了10種物質??茖W家隨后對這10種物質進行了細胞再生和細胞存活的測試。
結果表明,楊梅酮(Myricetin)具有溫和的細胞再生效果,而ECGG具有十分強烈的細胞再生效果。 NDGA沒有細胞再生效應,但確實能夠影響細胞存活。而具有溫和再生效應的NAC,則能夠在短期及長期內促進細胞的存活。物質PD-98059最具潛力,其具有強烈的細胞再生效應,并且能顯著增加細胞的短期和長期存活。
接下來,通過在人類細胞上的一系列實驗,對使用Geroscope獲得的結果的有效性進行驗證。實驗表明, 由Geroscope鑒定出的NAC,ECGG和PD-98059,同時也是最為有效的抗衰老制劑。這些物質已經出現(xiàn)在市場上可買到的膳食補充劑中??茖W家們希望最大限度地發(fā)揮這些物質的作用,同時盡量減少相應的副作用。
根據(jù)俄羅斯科學家的說法,Geroscope算法成功地將識別與開發(fā)用于抗衰老的新藥物的時間和成本最小化。 隨著Geroscope算法成功地識別和建??顾ダ现苿?,科學家將進一步推動算法搜索具有抗衰老性質的未知物質。同時,這一算法還有助于創(chuàng)造不僅能夠對抗衰老,而且還能治愈與衰老相關的疾病的新藥物。
久以來,社會上都在關注手機、平板、筆記本電腦等電子產品屏幕中存在的藍光輻射對視力的影響。而美國俄勒岡州立大學的一項最新研究表明,即使不直視屏幕,發(fā)光二極管(LED)產生的藍光也會損害視網膜細胞,甚至影響到一些大腦神經元,加速衰老過程。
相關研究人員建議,人們應主動使用一些方法來保護自己,例如琥珀色鏡片的眼鏡可以過濾掉藍光,一些電子設備也可以設置藍光過濾模式,通過硬件或軟件方法降低藍光輻射。
藍光LED是三原色光LED中的最后一塊拼圖,使得人類終于湊出節(jié)能明亮的白色光源。它的發(fā)明被譽為“愛迪生后的第二次照明革命”,斬獲了2014年的諾貝爾物理學獎。不過,相比起紅光與綠光,藍光的波長較短,能量也較大。此前的科學研究已經發(fā)現(xiàn)一定波段的藍色LED光可能會加速視網膜細胞衰老,造成視力損傷。
俄勒岡州立大學生物學教授雅加·吉布托維奇(Jaga Giebultowicz)讓果蠅每天12小時暴露在波長與手機屏幕類似的LED藍光下,發(fā)現(xiàn)衰老過程加速。果蠅雖然看起來與靈長類哺乳動物大相徑庭,但它與人類有相似的細胞機制和發(fā)育機制,因而是一種重要的模式生物。
與始終處于黑暗環(huán)境中的果蠅相比,接受藍光輻射的果蠅的視網膜細胞和大腦神經元受損,也更難在圍欄墻壁上爬行,暗示著運動能力障礙。
值得注意的是,實驗中的一部分果蠅是沒有發(fā)育出眼睛的突變體,這些根本就沒有眼睛的果蠅也出現(xiàn)了腦損傷和運動障礙。這表明,光線不需要進入到眼睛就可以對生物體造成傷害。
研究團隊進而對藍光加速衰老的深層機制進行了分析。檢測老年果蠅的基因表達發(fā)現(xiàn),它們體內的應激保護基因會在光照下表達。那么,具體哪種光線起到了“開關”作用?
“我們觀察了光譜,很明顯,沒有藍光的光照會輕微縮短果蠅的壽命,但僅僅照射藍光就會顯著縮短它們的壽命?!?吉布托維奇說道。在實驗過程中,果蠅也表現(xiàn)出了想要逃離藍光的意圖。
為什么藍光會加速生物的衰老?她認為,自然光對生物的晝夜節(jié)律至關重要,腦電波活動、激素分泌和細胞再生等生理過程都會出現(xiàn)24小時循環(huán),影響到進食和睡眠表現(xiàn)。隨著人們越來越依賴電子設備,人工光照射的增加是造成睡眠和晝夜節(jié)律紊亂的危險因素。
人工光源增加了人類方便活動的時間,卻也可能加速人類的衰老,這似乎有一些諷刺意味。吉布托維奇希望,未來,科學家們會更多研究藍色LED光對人類壽命的影響,并設計出更為健康的電子設備光譜。
這項研究發(fā)表在10月17日的《衰老與疾病機制》(Aging and Mechanisms of Disease)期刊上。
機、電腦、LED等電子設備的顯示屏,都會發(fā)出大量藍光。在智能設備逐漸普及的近十年來,很多人養(yǎng)成了從早到晚長時間看手機屏幕的習慣。這些行為背后可能存在潛在的健康風險。
一名女生正在看手機。 (IC photo/圖)
光中紫外線的危害,已經是今天的常識,長時間接觸紫外線會傷害人的皮膚。相對于看不見的紫外線,光譜中波長更長的藍光對人類會有怎樣的影響,科學家對此認識還不夠確切。2014年以來,不少動物實驗發(fā)現(xiàn),藍光可能會造成視網膜中感光細胞的損傷和死亡,以及縮短壽命,但背后機制尚不清楚。
2019年10月17日,美國俄勒岡州立大學整合生物學系科學家發(fā)表的最新研究指出,他們以果蠅為研究對象,從分子層面上揭示了藍光對大腦的影響,認為藍光會加速衰老,減損壽命,造成大腦神經退化,損害視網膜細胞,并對運動能力也造成影響。
這一結論對今天的人們來說,算是一個有些危險的信號,因為藍光對于今天的人們簡直太普遍了。發(fā)光二極管,也就是俗稱的LED燈,還有包括手機、電腦等眾多電子設備的顯示屏,都會發(fā)出大量藍光。尤其是手機、智能設備逐漸普及的近10年,很多人養(yǎng)成了從早到晚長時間看手機屏幕的習慣。這些行為背后很可能存在健康風險。
最新研究發(fā)表在《衰老和疾病機制》雜志(Aging and Mechanisms of Disease)上,參與這項研究的生物學家賈德維加·吉布托維奇(Jadwiga M. Giebultowicz)在學校官網的文章中表示,光加速了果蠅的衰老這一事實,起初也令他們感到驚訝。但順著暴露在光中的果蠅會有應激反應這一線索,他們通過對比,發(fā)現(xiàn)罪魁禍首正是藍光,沒有藍光的光線只會輕微地縮短果蠅的壽命,而純粹的藍光則會顯著地縮短果蠅的壽命。
這里的果蠅,具體是一種叫黑腹果蠅的生物。果蠅雖然不是人或靈長類動物,但作為生物學研究中一種重要的模式生物,具有生命周期短、繁殖能力強、易于培養(yǎng)等特點,關鍵是與人有相似的發(fā)育機制。2017年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的獲獎成果“控制晝夜節(jié)律的分子機制的發(fā)現(xiàn)”就是通過研究果蠅實現(xiàn)的。
最新研究將果蠅放在三種光線環(huán)境下:完全黑暗的環(huán)境、剔除了藍光的白光環(huán)境,以及12小時藍光外加12小時黑暗的環(huán)境。每天12小時的藍光顯著減損了成年果蠅的壽命。研究者還發(fā)現(xiàn),藍光誘導了年長果蠅應激反應基因的表達,但年輕果蠅中卻沒有,顯示出長期在光中的暴露累積起來成為了應激壓力的來源。
更出人意料的是,實驗中有一些眼睛沒發(fā)育好的突變體果蠅,即便是這些眼盲的果蠅也表現(xiàn)出腦損傷和運動能力受損,這意味著藍光的危害不一定只能通過眼睛,只要置身于這樣的環(huán)境,就能受到傷害。
不過,最新研究畢竟不是對人的直接研究。藍光是否也在造成人的衰老或大腦神經退化?如果是,那多少量分別對應怎樣的風險?這些問題尚且不為人知。但即便如此,藍光對人的其他風險已經有一定證據(jù),最明顯的是會影響人的睡眠,以及通過干擾人的晝夜節(jié)律,增加一些疾病的風險。
包括人在內的哺乳動物的許多生理、內分泌等周期都是大約24小時。人體內部的生物鐘以很高的精確度使生理機能適應一天中的不同階段,包括調節(jié)行為、睡眠、激素水平、體溫和新陳代謝等。
對于睡眠而言,伴隨著白天、黑夜的交替,人體內一種自然生成的激素褪黑激素會起著重要的促進作用。褪黑素的分泌受到光線的影響,白天很亮的時候會抑制它的分泌,天黑的時候會開始分泌,促進人睡眠。黑夜中的人造光亮顯然打破了這一自然規(guī)律,影響了人的睡眠。雖然任何一種光都能抑制褪黑色素的分泌,但這其中的藍光影響尤其大。
因此,2018年,哥倫比亞大學醫(yī)學系科學家曾專門研究過阻斷夜間的藍光后,對治療失眠會有怎樣的效果。研究人員讓兩組有失眠癥狀的人分別戴琥珀色和透明鏡片的眼鏡,琥珀色眼鏡可以過濾藍光。經過連續(xù)七天在睡覺前兩小時戴眼鏡的實驗,結果顯示,戴防藍光的琥珀色眼鏡的人睡眠時間和質量都顯著提高了。這一研究發(fā)表在《精神病學研究雜志》(Journal of Psychiatric Research)上。
原理并不復雜,通過減少藍光,就極大地減少了夜間人造光源對褪黑激素分泌生成的影響。反觀現(xiàn)實生活,藍光對睡眠的影響可以說無處不在,夜間長時間開著的燈,持續(xù)盯著的手機、電腦屏幕,都可能成為睡覺的障礙。而一旦睡覺不足,作息混亂,糖尿病、心血管疾病等的風險就會升高。已經有研究間接地將藍光與肥胖、癌癥等聯(lián)系起來。
科技進步在帶來了便利的同時,也帶來了新的挑戰(zhàn)。比如燈,現(xiàn)在使用很普遍的LED燈,雖然比以前的白熾燈更節(jié)能,但也產生了更多的藍光。連同近十年來智能手機等電子設備的普及,就藍光問題,今天的人們面臨著前所未有的環(huán)境問題。
結合最新研究,保護自己免受過量藍光,不僅能有助于睡眠,還可能在減緩衰老,保護大腦神經等方面有一定益處。力所能及地采取措施就顯得很有必要了。
首先就是減少使用電子屏幕時間。這樣既可以緩解視力疲勞,也能減少來自人工藍光的危害。特別是晚上的時候,臨睡覺前的兩三個小時,應逐步減少使用手機、電腦等,更不宜關了燈之后繼續(xù)躺在床上玩手機。生活中,總是有一些人會以睡不著又無聊為由躺在床上玩手機,其實,越玩只會越睡不著。
改變光的顏色或亮度也是一種辦法。夜間的時候用暗紅色的燈,或者在臨睡覺前用暗一點的燈,能減少燈對晝夜節(jié)律的破壞?,F(xiàn)在一些手機、電腦里可能會有護眼模式或者防藍光模式,有需要的話,可以開啟設置,一些網頁或App也有提供類似夜間模式的設置,在晚上時打開設置,降低亮度,也能有所幫助。
再者,就是使用諸如琥珀色防藍光眼鏡這樣的裝備,去主動防御,過濾藍光,保護視網膜。最新研究的主要作者特雷弗·納什(Trevor R. Nash)還期待,未來手機或許可以根據(jù)感知到的使用情況自動對顯示屏進行調節(jié),這樣可以減輕電子設備對健康的風險。
當然,還要充分利用陽光。白天的時候將自己暴露在陽光下,有助于維持健康的晝夜節(jié)律,既有利于白天時保持清醒,也有助于晚上睡覺。早睡早起,作息規(guī)律,是一條很有用的健康指南。
南方周末記者 王江濤