极端高温对老年人构成了重大威胁,增加了他们患热射病和死亡的风险。最近的研究表明,高温还可能影响DNA的功能,从而加速衰老过程。
一项发表在《科学进展》上的开创性研究探讨了这一概念,分析了全美3600多名老年人的数据。研究人员发现,居住在频繁经历极端高温(定义为气温达到90华氏度或以上)地区的老年人,在分子水平上表现出更快的生物衰老速度,而那些生活在极端高温天数较少地区的人则没有这种现象。
这项研究的意义深远,将由气候变化加剧的热浪与可能导致生物衰老加速的DNA化学修饰联系起来。研究人员估计,每年有140天或更多天数气温达到90华氏度或以上的地区居民,其衰老速度可能比每年仅有不到10天极端高温地区的居民快约14个月。
该研究利用了从参与全国人口调查的56岁及以上人群血液样本中提取的三种表观遗传时钟作为衰老生物标志物。研究人员将这些生物标志物年龄估计值与不同地理位置六年的每日气候数据进行了关联。这些表观遗传时钟可以测量与老年疾病或死亡风险相关的生物学变化。南加州大学伦纳德·戴维斯老年学学院博士后研究员崔恩扬表示,虽然DNA自出生以来保持不变,但压力和污染等外部因素可以引发分子变化,激活或抑制基因并改变其功能。他将DNA比作蓝图,表观遗传修饰则像是控制蓝图哪些部分被激活的开关板。
这是首次在人群中进行的大规模分析,将热暴露与人类表观遗传衰老联系起来,建立在早期研究显示鱼类、小鼠和豚鼠类似变化的基础上。哈佛T.H. Chan公共卫生学院的健康专家Nancy Krieger指出,这项研究提供了关于地理健康差异的宝贵见解。
然而,该研究并未确立因果关系,仅表明热暴露与加速衰老之间存在相关性。研究人员强调,还需要考虑其他因素,因为分析中缺乏生活方式变量,如空调使用情况或室内活动时间。
一些科学家对表观遗传时钟作为确定衰老指标的有效性持怀疑态度,例如UC Berkeley的Rachel Morello-Frosch。正在进行的研究提出了关于生物标志物及其对未来健康结果预测能力的问题。
此外,并非所有表观遗传变化都是负面的。该研究尚未明确这些变化是否反映了对高温的适应性反应,例如增加室内活动。环境流行病学家Greg Wellenius强调,展示细胞层面的变化是理解热量对健康影响的重要一步。
许多问题仍然悬而未决:空调和其他干预措施在表观遗传衰老中扮演什么角色?短期暴露于极端高温是否会有持久影响?从炎热地区搬迁能否逆转衰老?南加州大学伦纳德·戴维斯学院的Jennifer Ailshire强调,需要纵向数据来全面了解这些动态。
这项研究为未来研究干预措施奠定了基础,例如增加空调和阴凉环境的可及性,以减轻热相关的衰老效应。麻省理工学院的Mariana Arcaya指出,目前关注的是紧急医疗干预以应对热浪,而这项研究强调了即使那些不面临即时医疗危机的人也可能受到长期健康影响。
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