一名 15 岁阿富汗男孩患有一种罕见的遗传疾病，导致他迅速衰老，这个案例可能有助于科学家解开我们如何以及为何衰老的谜团，使他们更接近找到阻止或显著减缓衰老过程的方法。
医生发现，这名男孩在 1990 年代因高血压、听力和视力丧失、肾功能衰竭、贫血和对光敏感等症状被送往荷兰一家医院，他体内一个关键基因发生了突变，该基因负责一种对细胞 DNA 损伤修复至关重要的酶。这种基因缺陷导致他过早衰老，并在青春期完成前基本上因年老而死亡。
这名青少年的疾病（现在被称为 XPF-早衰综合征）在小鼠身上复制后，使一个国际研究团队能够回答衰老科学中的一个基本问题：我们变老是由于一生中损伤的积累，还是由于我们继承的基因蓝图？
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“我们认为两者都有效，特别是 DNA 损伤会导致衰老，”鹿特丹伊拉斯姆斯医学中心的遗传学家、这项研究的主要作者 Jan Hoeijmakers 说。这项研究由来自欧洲和美国四家不同机构的团队组成。“损伤会积累……但它受你的基因构成调节。如果你有更好的修复能力和/或较慢的新陈代谢，你就会衰老得更慢。”
Hoeijmakers 多年前观察到的这个男孩，在一个名为 XPF 的基因中存在缺陷，该基因的酶与另一个名为 ERCC1 的基因编码的蛋白质结合，形成 XPF-ERCC1 核酸内切酶复合物。该复合物对于修复因暴露于紫外线、X 射线、食物中的化学物质、香烟烟雾和其他刺激物而受损的 DNA 是必需的。
“我们自身的呼吸和新陈代谢，”Hoeijmakers 说，“不断产生活性氧和其他化学物质，这些物质倾向于与各种细胞成分[包括]……我们的 DNA 发生反应并造成损害。”受损的 DNA 会导致细胞死亡或功能障碍，“随着时间的推移，你会失去细胞，细胞和器官不再那么好地发挥作用，你就会逐渐衰老。”
为了研究ERCC1 缺陷引起的衰老效应，Hoeijmakers 的团队创造了不表达 ERCC1 的转基因小鼠。突变小鼠在产前和产后发育期间在身体上表现出一些迟缓，两周后没有生长，并且通常在四周大时死亡。
研究人员将 15 天大的突变小鼠肝脏中数千个基因的活性与活了两年半的正常小鼠的基因活性进行了比较。结果呢？“快速衰老的小鼠将其活动从生长转变为维护和修复，上调细胞防御，下调呼吸和新陈代谢，”Hoeijmakers 说。“这也发生在自然衰老时，如果你[可以]在生命早期切换到这种‘生存’模式，你就会活得更长。”
当人类随着年龄增长而切换到生存模式时，影响可能包括肌肉质量下降和骨密度流失。当研究人员比较突变小鼠和老年小鼠中影响生长途径的基因时，他们发现基因表达的相关性高达 95%。
匹兹堡大学医学院的合著者劳拉·尼德恩霍弗说：“由于这些途径之间存在如此高的相关性，我们非常有信心 DNA 损伤在促进衰老过程中发挥着重要作用。”
英国布莱顿大学的生物分子科学家理查德·法拉格尔认为，这项发表在本周《自然》杂志上的研究是衰老研究的“支柱”之一，因为它开始将负责衰老的细胞机制与对寿命的影响联系起来。“我认为这将使人们开始以更综合的方式思考衰老的因果机制，”他说，具体而言，“突变对细胞做了什么，细胞对组织做了什么，组织对生物体做了什么。”
为了实现这一目标，Hoeijmakers 和他的团队成立了一家名为 Dnage 的小公司，旨在寻找减缓衰老和对抗与年龄相关疾病的方法。“如果我们能够通过触发生存反应[降低新陈代谢并减少损伤]或通过增强修复，或者，也许通过在食物或药物中添加保护性化合物来减少 DNA 损伤的诱导，”他说，“DNA 损伤的速度以及随之而来的衰老可能会降低。”