微觀健康有八個維度!Cell文章定義健康

2021-01-20 中國循環雜誌

什麼是健康？ 一個人健康，宏觀上認為在身體、精神和社會等方面處於良好狀態。近日Cell上一篇文章則從微觀的、系統的角度定義了健康。 文章的作者是來自西班牙奧維耶多大學的Carlos López Otín和來自古斯塔夫魯西研究所的Guido Kroemer。他們認為，健康是維持生理狀態的組織完整性和體內穩態的保持。 文中闡述了健康的八個維度，涵蓋人體與外界隔絕屏障的完整、對機體局部「動蕩」的抑制、隨時間推移保持體內穩態以及對應激的恰當反應。 作者指出，這種環環相扣的任何一個環節的破壞均會導致疾病的發生，進而導致系統急性或進行性脫軌，從而有損健康。 

 

圖1 健康的八個維度

 1、屏障完整：維護健康的重要防線 屏障除了隔絕機體與外界環境皮膚、腸道、呼吸道外，還包括血腦屏障、細胞膜以及亞細胞的膜結構。這些屏障的完整性僅對特定物質或分子發「通行證」，對維持健康非常重要。


2、抑制機體局部變化：將損傷最小化 機體會不斷發生局部微小變化，包括外力傷害、病原體感染、無菌損傷所致炎症以及DNA修復失敗、出錯的蛋白質堆積等。如果不能遏制這些意外一錯再錯或不斷擴散，就可能會導致全身性疾病。

 

圖2 破壞屏障完整性以及局部變化對健康的影響


3、清除、回收與更新：讓機體更健康年輕 蛋白質、脂類、核酸等，若被氧化修飾或自發變性、降解，均會導致細胞受損，外部應激還會導致損傷加速。機體需及時清除、更新細胞及細胞成分。而許多衰老相關疾病，其發生發展就與更新障礙有關。 整個細胞的周轉涉及調節的細胞死亡、胞吞作用、置換的協調。自噬是最重要的細胞質回收機制。除了與抗衰老有關外，通過藥物促進自噬還顯示出對多種疾病廣泛影響，比如遺傳性線粒體疾病、代謝症候群、動脈硬化、脂肪肝以及多種神經退行性疾病等。

 

圖3 組織和細胞中的回收和周轉機制

 

4、網絡集成：從整體看待疾病 疾病並非局部變化，應從整體看待，因為機體內從細胞內結構、組織器官到微生物群等存在不同網絡的相互交織，互相影響。 比如有研究表明，常見精神疾病與代謝症候群相關，精神疾病、代謝障礙以及癌症與腸道微生物變化有關。 5、生理節律與周期：精準的時序控制很重要 機體就如一架精密儀器，精準的時序控制對維持健康至關重要。心跳、呼吸、腦電活動、腸道蠕動等的功能均有一定節律；激素的分泌以及一些細胞因子的活性變化也有不同的周期性波動。 其中最為知名的是生物鐘。各種原因引起的生物鐘紊亂與癌症、精神心理疾病、代謝性疾病等發生風險相關。

 

圖4 精準的時序控制與分子、亞細胞、細胞、組織器官、整體不同層面網絡相交織作用共同維護機體健康
 6、穩態彈性：維持穩定的內環境 
健康人體的體溫、血液酸鹼度、血糖、血壓、血氧濃度、激素水平等總需維持在一定範圍內，這種穩態的維持與遺傳因素、神經體液調節、免疫系統及微生物群均有關係。促進穩態維護的幹預措施，或有助於促進健康。

 

 圖5 在不同應激情況下，機體從不同層面保持內環境穩態平衡

 7. 利用毒物興奮效應的調節增進健康 毒物興奮效應是通過低劑量毒物對機體內穩態的微幹擾，啟動一系列修復和維持機制，比如通過對轉錄因子和激酶的激活，增加細胞保護和修復性蛋白的表達。 目前有很多動物實驗在探究利用這種效應來促進健康，比如暴露於低劑量輻射、某些化學物質等達到穩定基因組、清除自由基等的保護效果，以延年益壽。 8. 修復與再生 對於各種損傷，機體修復和再生功能很重要。機體幹細胞和祖細胞具有修復受損組織和促進適應性、代償性反應能力。目前基於幹細胞的再生醫學，誘導多能幹細胞、CRISPR-Cas9基因編輯等新技術的結合，均期望在修復損傷、老化以及先天性基因缺陷等方面帶來新的治療方法。 來源：López-Otín C, Kroemer G. Hallmarks of Health. Cell. 2020 Dec 15: S0092-8674(20)31606-8. 




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