重写衰老的规则：新的染色质发现挑战传统智慧

根据一项新的研究，人体的衰老过程可能比以前认为的更有弹性。

　　

这项研究可能有助于未来开发更有效的抗衰老治疗方法。

发表在《Journal of the American Chemical Society》上的这项由伦敦国王学院的科学家及其合作者进行的研究表明，染色质——容纳每个细胞基因组的DNA和蛋白质的复合体——比以前认为的更能抵抗衰老。这一发现可能有助于解释身体是如何经受住不可避免的衰老“磨损”的，同时也突出了身体可能更脆弱的部位。这些发现可能为未来全身抗衰老治疗铺平道路。

Luis Guerra博士解释说：“一个又一个的实验表明，染色质能够很好地耐受这种‘磨损’。但当我们放大并研究直接针对这些老化区域的生化过程时，我们看到了巨大的影响。”

蛋白质，就像身体的其他部分一样，随着年龄的增长而变化。对于组成染色质的组蛋白来说尤其如此，在被补充和替换之前，组蛋白可以“存活”约100天。在它们的一生中，蛋白质会被拉伸和扭曲，或者经历类似生锈的过程。这种损伤导致蛋白质发生自然发生的化学变化，称为翻译后修饰，或PTMs。

人工老化染色质的构建和测试

通过改变蛋白质的物理和化学结构，这些过程可以改变它的功能，甚至导致它失效。在某些情况下，这种失败会导致癌症等疾病，但其发生的机制往往不清楚。此外，由于自然衰老是缓慢的，研究体内蛋白质的这一过程可能很困难。

为了揭示蛋白质在衰老过程中如何经历“磨损”的基础，研究小组在试管中化学构建了染色质，在其生命周期的两个不同阶段——最近形成的和非常古老的，后者含有与衰老相关的PTM。大约300万道尔顿是原子尺度物体的质量单位，研究小组认为这些具有可控老化“疤痕”的染色质模型是同类中最大的。

他们发现，衰老过程有非常不同的影响。尽管衰老相关的PTM对蛋白质带来了极端的局部变化，但染色质的整体结构和完整性似乎未受影响。然而，通常与其相互作用的酶不能再将这些老化区域识别为染色质并失去功能。

对未来抗衰老治疗的启示

Luis Guerra博士解释说：“这表明，决定DNA结构的染色质比我们想象的更强大……这可能意味着，在那些有缺陷的部分被修复或换出之前，身体某些部位的功能完整性可以得到维持。这对我们来说是一个巨大的惊喜。一个又一个实验表明，染色质能够很好地耐受这种“磨损”。但当我们放大并研究直接针对这些老化区域的生化过程时，我们看到了巨大的影响。这表明，决定DNA结构的染色质比我们想象的更强大。想想一台旧电脑，虽然它可能没有最新的显卡或处理器，但这个模块化套件仍然可以上网。它甚至可能有一个完全油炸的声卡，但它的核心功能仍然是一台电脑。这可能意味着身体某些部位的功能完整性可以得到维持，直到这些有缺陷的部位被修复或换出。”

通过化学构建老化的生物分子，如蛋白质，并努力确定“临界点”，即当磨损不可挽回地阻碍染色质和其他复杂细胞成分的功能时，该团队希望使未来的药剂师能够开发出更有效的抗衰老治疗方法。

参考文献：“Semisynthesis of Isomerized Histone H4 Reveals Robustness and Vulnerability of Chromatin toward Molecular Aging” by Tianze Zhang, Luis F. Guerra, Yana Berlina, Jon R. Wilson, Beat Fierz and Manuel M. Müller, 2 February 2025, Journal of the American Chemical Society.