衰老其实是一种软件设计Bug


衰老是所有人类与生俱来的,但我们为什么会变老仍然是一个争论不休的话题。大多数对衰老的机械解释都假定衰老是由一种或多种形式的分子损伤的累积引起的。在这里,我建议我们变老不是因为硬件不可避免的损坏,而是因为软件的内在设计缺陷,定义为协调单个细胞如何发育成成体有机体的 DNA 代码。

随着开发软件的运行,其事件顺序反映在不断变化的细胞表观遗传状态中。总的来说,我建议要了解衰老,我们需要解码我们的软件和整个生命过程中的表观遗传信息流。

表观遗传信息=软件设计
衰老可以定义为生理功能不可避免的进行性恶化,伴随着易感性和死亡率随年龄增长而增加 [ 1 ]。人类衰老过程需要在多个生物学层面发生无数变化,几乎所有器官和身体系统都会发生退行性变化,并增加对多种疾病的易感性,例如心血管疾病、癌症、神经退行性疾病、II 型糖尿病和许多传染病 [ 2 ] . 尽管衰老是人类生物学不可或缺的一部分,并对社会和医学产生重大影响,但它在机制层面上仍然是一个知之甚少的过程。

近年来,表观遗传时钟的发展表明,相对较少数量的甲基化位点,一些随着年龄的增长而变得高甲基化,而另一些则变得低甲基化,可以以惊人的高准确度预测人类实足年龄[。

表观遗传时钟还可以预测人类的死亡风险,通用哺乳动物表观遗传时钟可以预测寿命差异很大的哺乳动物物种的个体年龄. 表观遗传时钟贯穿整个人类生命周期,从受孕开始,它们在体外正常人体细胞中滴答作响,但在胚胎或多能细胞中不滴答作响。使用山中因子Yamanaka 因子重新编程会将表观遗传时钟重置为零。

总而言之,这些发现令人惊讶,因为表观遗传时钟的高精度及其与死亡率的关联以及时钟的重置与重新编程。然而,表观遗传时钟背后的机制存在争议,它们是衰老的驱动者还是乘客尚不清楚。

从数字密码到老化
显然,有一种编码在 DNA 中的软件程序比任何计算机程序都先进得多,算法也复杂得多。另一个很大的区别是遗传软件程序构建了自己的硬件。

事实上,人类基因组编码了许多生物学指令和特征,从生命的基本生物化学到人脑的线路以及免疫系统如何对抗病原体。
软件方面:就是启动从受孕到成年期间发生的非凡变化的程序。

这个开发软件程序是产生具有生殖能力的成年人的指令序列。

一些在发育过程中启动的基因调节过程在成年期变得有害并导致退化和功能丧失。
例子包括细胞组成和生理信号的变化(例如荷尔蒙变化)或特定组织的持续生长,正如在老花眼中观察到的那样,这被认为是由眼睛晶状体的持续生长引起的。
开发软件程序中的内在缺陷是我们所说的老化的主要驱动因素。

虽然开发软件程序是在 DNA 中编码的,但它的连续运行与 DNA 序列的变化无关,而是与激活或关闭基因表达程序(软件中的子程序)的表观遗传变化相关联,进而导致细胞功能和表型。

换句话说,软件代码在DNA序列中,但在表观基因组中运行。

表观基因组可以看作是一个数据区。在这个数据区:多种类型的表观遗传状态变化(包括甲基化、组蛋白修饰、染色质结构和非编码 RNA)存储了生命过程中开发软件程序运行的信息。

衰老过程不是由被动随机分子损伤驱动的,而是由针对繁殖优化的发育软件程序驱动的。

如果衰老是发育程序的延续,是软件通过每个个体的每个细胞上的表观基因组运行的意外结果,这就可以解释哺乳动物在衰老方面存在的广泛物种差异。
长期以来一直是一个谜,为什么即使在最佳环境条件下,密切相关的物种也能比其他物种衰老得更快,例如尽管具有相似的基本生物化学和生物学特性,但小鼠的衰老速度比人类快 20-30 岁。
如果衰老的速度与发育速度机械相关,那么这将解释衰老的物种差异。简而言之,我假设老鼠的发育和衰老速度比人类快 20-30 倍,因为它的发育软件程序运行速度比人类快 20-30 倍。

老化的操作改变了软件的运行时间
减缓整个发育程序的想法:即减缓发育软件程序运行的速度,减缓衰老。
饮食限制是研究最广泛且最有效的衰老饮食控制方法,可在多种(但不是全部)动物模型中延长寿。

延缓哺乳动物衰老的干预措施也延缓了发育和生长的速度——也就是说,它们减慢了发育软件程。

重置时钟类似于重新启动计算机
如果衰老是开发软件程序运行的意外结果,那么复制和细胞重新编程都可以看作是软件重启

开发软件程序将在开发的各个阶段以惊人的精度运行,从而产生许多不同的组织和细胞类型。随着程序的运行,表观遗传变化发生。
这种变化不是随机或随机的(尽管受到环境线索的影响并受到生物变异的影响),而是主要通过 DNA 中编码的信息设置的预定事件序列发生。
在发育的后期阶段和成年期,随着程序的运行,定义许多不同组织中无数细胞的作用和特征的表观遗传变化也会发生。

随着软件程序的运行,时钟在我们的细胞中滴答作响。即使在胚胎发育过程中,表观遗传年龄也会增加,再次表明衰老过程与发育有关。重新编程老化细胞需要重新启动软件,这涉及重置表观基因组。

甚至已经在超级百岁老人的细胞中观察到山中因子可以逆转细胞衰老。

总结
首先,我们需要转变观念,不再将衰老视为不可避免的自发损伤的结果,而是一种程序。

老化是一个信息问题。为了抗击衰老,我们最终需要了解编码在 DNA 序列中并存储在表观基因组中的信息如何指导单个细胞变成胚胎,然后由遗传信息触发的胎儿成为新生儿,长成孩子。

这里提出的假设的一个主要含义是细胞知道如何避免分子损伤和老化,但由于开发软件的设计缺陷,它们在生命后期停止这样做了。

衰老是癌症、心血管疾病、II 型糖尿病和神经退行性疾病等疾病的主要风险因素,这些疾病是二十一世纪最大的医学挑战。

了解开发软件程序如何影响衰老和易患疾病将对我们理解与年龄相关的病理学的病因学产生重大影响。

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