อายุทางชีวภาพเพิ่มขึ้นจากความเครียดและฟื้นฟูเมื่อฟื้นตัว

เจมส์ ไวท์ ผู้ร่วมวิจัยอาวุโสแห่ง Duke University School of Medicine กล่าวว่า "การค้นพบอายุที่ผันผวนและเปลี่ยนรูปได้นี้ท้าทายแนวคิดที่มีมายาวนานเกี่ยวกับวิถีทางขึ้นทางเดียวของอายุทางชีวภาพตลอดช่วงชีวิต" "รายงานก่อนหน้านี้บอกเป็นนัยถึงความเป็นไปได้ของความผันผวนในระยะสั้นของอายุทางชีวภาพ แต่คำถามว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวสามารถย้อนกลับได้หรือไม่นั้นยังคงไม่มีการสำรวจจนถึงขณะนี้ ที่สำคัญคือยังไม่ทราบตัวกระตุ้นของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว" เชื่อกันว่าอายุทางชีววิทยาของสิ่งมีชีวิตจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ตลอดอายุขัย แต่ปัจจุบันเป็นที่ชัดเจนว่าอายุทางชีววิทยาไม่ได้เชื่อมโยงกับอายุตามลำดับเวลาอย่างแยกไม่ออก บุคคลสามารถมีอายุมากกว่าหรือน้อยกว่าอายุตามลำดับทางชีววิทยา ยิ่งไปกว่านั้น หลักฐานที่เพิ่มขึ้นในแบบจำลองสัตว์และมนุษย์บ่งชี้ว่าอายุทางชีวภาพสามารถได้รับอิทธิพลจากโรค การรักษาด้วยยา การเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิต และความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม รวมถึงปัจจัยอื่นๆ Vadim Gladyshev ผู้ร่วมวิจัยอาวุโสแห่ง Brigham and Women's Hospital กล่าวว่า "แม้จะมีการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าอายุทางชีวภาพอย่างน้อยก็ค่อนข้างอ่อนได้ แต่ขอบเขตที่อายุทางชีวภาพต้องผ่านการเปลี่ยนแปลงที่ย้อนกลับได้ตลอดชีวิตและเหตุการณ์ที่กระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด" โรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด เพื่อจัดการกับช่องว่างความรู้นี้ นักวิจัยได้ใช้ประโยชน์จากพลังของนาฬิกา DNA methylation ซึ่งได้รับการคิดค้นขึ้นจากการสังเกตว่าระดับ methylation ของไซต์ต่างๆ ตลอดทั้งการเปลี่ยนแปลงจีโนมที่คาดการณ์ได้ในช่วงเวลาของอายุตามลำดับเวลา พวกเขาวัดการเปลี่ยนแปลงของอายุทางชีววิทยาในมนุษย์และหนูเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าเครียดต่างๆ ในการทดลองชุดหนึ่ง นักวิจัยได้ติดหนูคู่หนึ่งที่มีอายุ 3 เดือนและ 20 เดือนเข้าด้วยกันด้วยวิธีการผ่าตัดที่เรียกว่า heterochronic parabiosis ผลการวิจัยพบว่าอายุทางชีวภาพอาจเพิ่มขึ้นในช่วงเวลาที่ค่อนข้างสั้นเพื่อตอบสนองต่อความเครียด แต่การเพิ่มขึ้นนี้เกิดขึ้นชั่วคราวและมีแนวโน้มกลับไปสู่ระดับเริ่มต้นหลังจากการฟื้นตัวจาก ความเครียด ที่ระดับ epigenetic, transcriptomic และ metabolomic อายุทางชีวภาพของหนูเล็กเพิ่มขึ้นโดย heterochronic parabiosis และได้รับการฟื้นฟูหลังจากการผ่าตัดออก Jesse Poganik ผู้เขียนคนแรกจาก Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School กล่าวว่า "การเพิ่มขึ้นของอายุทางชีวภาพเมื่อสัมผัสกับเลือดที่มีอายุมากนั้นสอดคล้องกับรายงานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุที่เป็นอันตรายในกระบวนการแลกเปลี่ยนเลือดแบบเฮเทอโรโครนิก" "อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวกลับไม่ได้ตามที่เราสังเกตเห็น ยังไม่มีการรายงาน จากข้อมูลเชิงลึกเบื้องต้นนี้ เราตั้งสมมติฐานว่าสถานการณ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติอื่นๆ อาจกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับได้ในยุคชีวภาพ" ตามที่คาดการณ์ไว้ การเปลี่ยนแปลงชั่วคราวของอายุทางชีวภาพยังเกิดขึ้นระหว่างการผ่าตัดใหญ่ การตั้งครรภ์ และ COVID-19 ที่รุนแรงในมนุษย์หรือหนู ตัวอย่างเช่น ผู้ป่วยบาดเจ็บมีอายุทางชีวภาพเพิ่มขึ้นอย่างมากและรวดเร็วหลังการผ่าตัดฉุกเฉิน อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นนี้กลับตรงกันข้ามและอายุทางชีวภาพกลับคืนสู่ระดับพื้นฐานในวันหลังการผ่าตัด ในทำนองเดียวกัน อาสาสมัครที่ตั้งครรภ์มีประสบการณ์การฟื้นตัวของอายุทางชีวภาพหลังคลอดในอัตราและขนาดที่แตกต่างกัน และยากดภูมิคุ้มกันที่เรียกว่าโทซิลิซูแมบช่วยเพิ่มการฟื้นตัวของอายุทางชีวภาพของผู้ป่วย COVID-19 ระยะพักฟื้น Gladyshev กล่าวว่า "การค้นพบนี้บ่งชี้ว่าความเครียดที่รุนแรงจะเพิ่มอัตราการตาย อย่างน้อยก็ส่วนหนึ่ง โดยการเพิ่มอายุทางชีวภาพ" Gladyshev กล่าว "แนวคิดนี้ชี้ให้เห็นทันทีว่าอัตราการตายอาจลดลงโดยการลดอายุทางชีวภาพ และความสามารถในการฟื้นตัวจากความเครียดอาจเป็นปัจจัยสำคัญของการสูงวัยและอายุยืนที่ประสบความสำเร็จ ในที่สุด อายุทางชีวภาพอาจเป็นตัวแปรที่มีประโยชน์ในการประเมินความเครียดทางสรีรวิทยาและการบรรเทาความเครียด " การค้นพบเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่านาฬิกา DNA methylation ของมนุษย์รุ่นที่สองให้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกัน ในขณะที่นาฬิการุ่นแรกมักขาดความไวในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวในยุคชีวภาพ "ไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตาม ข้อมูลเหล่านี้เน้นความสำคัญอย่างยิ่งยวดของการเลือกนาฬิกา DNA เมทิลเลชันอย่างรอบคอบที่เหมาะสมกับการวิเคราะห์ในมือ ในขณะที่การศึกษานี้เน้นย้ำถึงลักษณะที่ไม่เคยมีมาก่อนของธรรมชาติของการแก่ชราทางชีวภาพ นักวิจัยรับทราบถึงข้อจำกัดที่สำคัญบางประการ แม้ว่าพวกเขาจะแสดงลักษณะของแบบจำลองพาราไบโอซิสที่ระดับโอมิกส์หลายระดับ แต่พวกเขาอาศัยนาฬิกา DNA เมทิลเลชันเป็นหลักในการอนุมานอายุทางชีววิทยาในการศึกษาของมนุษย์ เนื่องจากเครื่องมือเหล่านี้เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของอายุที่ทรงพลังที่สุดในปัจจุบัน นอกจากนี้ การค้นพบนี้ยังมีข้อจำกัดในด้านความสามารถในการตรวจสอบความเชื่อมโยงระหว่างความผันผวนในระยะสั้นของอายุทางชีวภาพและวิถีการแก่ชราทางชีวภาพตลอดชีวิต White กล่าวว่า "การศึกษาของเราได้เปิดเผยชั้นใหม่ของการเปลี่ยนแปลงของวัยที่ควรพิจารณาในการศึกษาในอนาคต" "ประเด็นสำคัญสำหรับการตรวจสอบเพิ่มเติมคือการทำความเข้าใจว่าการเพิ่มขึ้นชั่วคราวของอายุทางชีวภาพหรือการฟื้นตัวที่ประสบความสำเร็จจากการเพิ่มขึ้นดังกล่าวอาจนำไปสู่การแก่ชราอย่างรวดเร็วในช่วงชีวิตได้อย่างไร"