摘要:在人口老龄化日益加剧的当下,“长寿” 已从个体幸运事件转变为全球医学与生物学研究的核心命题。而超级百岁老人 —— 即年龄超过 110 岁的群体,更是被视为解锁 “健康衰老” 密码的关键钥匙。根据国际长寿研究组织(International Society on
一、极端长寿群体的崛起:超级百岁老人的全球图景
在人口老龄化日益加剧的当下,“长寿” 已从个体幸运事件转变为全球医学与生物学研究的核心命题。而超级百岁老人 —— 即年龄超过 110 岁的群体,更是被视为解锁 “健康衰老” 密码的关键钥匙。根据国际长寿研究组织(International Society on Aging and Longevity)2024 年发布的数据,全球经严格年龄认证的超级百岁老人仅约 800 人,每百万人口中不足 1 人,其稀缺性堪比 “生物学活化石”。这一群体的显著特征,恰恰构成了衰老研究领域最引人深思的 “悖论”:他们承载着人类生命的极限年龄,却普遍展现出远超同龄人的健康状态 —— 极少患有心血管疾病、阿尔茨海默病、恶性肿瘤等常见衰老相关疾病,部分个体甚至在 110 岁后仍能保持基本生活自理能力。
为何极端年龄与健康状态能在这一群体中共存?这一问题不仅挑战着传统 “衰老 = 疾病累积” 的认知,更推动着科学家从多维度拆解极端长寿的机制。此前,多数长寿研究集中于 80-100 岁的 “一般长寿者”,而超级百岁老人作为 “极端长寿者”,其生理特征、遗传背景与生存环境的独特性,为探索 “寿命上限” 与 “健康下限” 的关联提供了不可替代的样本。正是基于这一价值,西班牙研究团队以一位 117 岁女性超级百岁老人为核心,开展了覆盖多组学层面的深度解析,而亚太地区作为全球长寿人群集中地(如日本、中国海南、韩国济州岛),其超级百岁老人的特征与欧洲案例的对比,更成为破解长寿密码的重要突破口。
二、西班牙 117 岁超级百岁老人的多组学解析:健康衰老的分子基础
2023 年,《自然・衰老》(Nature Aging)期刊发表了西班牙巴塞罗那自治大学衰老研究中心的重磅成果:研究团队对一位 117 岁西班牙女性超级百岁老人(简称 “SP117”)进行了为期 3 年的追踪研究,通过基因组、转录组、代谢组、蛋白质组、微生物组及表观遗传基因组的 “六组学联动分析”,并与 2000 余名不同年龄段(20-100 岁)健康人群、500 余名衰老相关疾病患者的多组学数据对比,首次系统揭示了极端长寿者 “健康式衰老” 的分子机制。
(一)基因组:罕见变异构建的 “遗传防护网”
全基因组测序结果显示,SP117 携带 7 个罕见的欧洲人群特异性双等位纯合突变 —— 即某一基因的两个等位基因均发生相同突变,这种纯合状态使其基因功能呈现 “强化表达” 特征。其中,3 个突变基因与 DNA 修复、氧化应激抵抗直接相关:
FOXO3A 基因:该基因是公认的 “长寿基因”,SP117 的 FOXO3A 突变位点(rs2802292)使其蛋白产物活性提升 40%,而 FOXO3A 蛋白可通过激活超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶的表达,减少细胞内活性氧(ROS)积累,延缓细胞衰老;APOE 基因:SP117 携带 APOE ε2/ε2 基因型,而 APOE ε4 基因型是阿尔茨海默病、心血管疾病的风险因子,ε2 型则能通过抑制脂质代谢异常、减少淀粉样蛋白沉积,降低疾病风险 —— 在普通人群中,ε2/ε2 基因型频率不足 1%,而在欧洲超级百岁老人中频率高达 12%;TGF-β1 基因:该基因的纯合突变(rs1800469)使 SP117 的转化生长因子 -β1(TGF-β1)水平维持在 30 岁人群的 70%,而 TGF-β1 是调节炎症反应的关键因子,其适度表达可抑制慢性低度炎症(衰老的核心特征之一),同时避免过度免疫抑制导致的感染风险。此外,SP117 还携带 2 个与端粒保护相关的基因突变(TERT、TERC),尽管其外周血白细胞端粒长度仅为 20 岁人群的 50%(符合 “端粒随年龄缩短” 的规律),但端粒酶活性较同龄人群(100-110 岁)提升 25%,这意味着其端粒缩短速率显著减缓,细胞分裂能力得以维持。
(二)转录组与蛋白质组:抗炎免疫的 “精准调控”
通过外周血单核细胞的 RNA 测序(转录组)与蛋白质定量分析(蛋白质组),研究团队发现 SP117 的免疫细胞基因表达呈现 “年轻化特征”:
抗炎基因高表达:IL-10(抗炎细胞因子)、TGF-β1 的 mRNA 表达量是 80 岁健康人群的 2.3 倍,蛋白质水平是 100 岁人群的 1.8 倍,而促炎基因(如 IL-6、TNF-α)的表达量仅为同龄人群的 50%,这种 “抗炎优势” 使其避免了老年人群常见的 “慢性低度炎症状态”(Inflammaging);B 细胞群体的 “异常适应性”:尽管 SP117 的 B 细胞总数较 70 岁人群减少 30%,且存在克隆性造血(老年人群常见的造血系统异常),但其记忆 B 细胞比例高达 45%(普通 100 岁人群仅为 15%),且这些记忆 B 细胞对流感病毒、肺炎球菌等病原体的抗体分泌能力仍维持在 60 岁人群水平 —— 这解释了为何 SP117 在 110 岁后仍未发生严重感染。(三)代谢组与微生物组:肠道健康的 “协同支撑”
血浆中谷胱甘肽(GSH,主要抗氧化剂)浓度为 100 岁人群的 1.6 倍,晚期糖基化终产物(AGEs,与糖尿病、心血管疾病相关)浓度仅为同龄人群的 60%;短链脂肪酸(SCFAs,如丁酸、丙酸)浓度显著升高,而 SCFAs 是肠道菌群的代谢产物,具有调节肠道屏障功能、抑制炎症的作用。肠道微生物组 16S rRNA 测序进一步揭示了这一特征的来源:SP117 的肠道菌群构成具有 “独特性与活跃性”—— 优势菌群为双歧杆菌(Bifidobacterium)、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)及嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila),三者占比达肠道菌群总量的 58%(普通 100 岁人群约为 25%)。其中,罗伊氏乳杆菌可通过分泌抗菌肽抑制有害菌(如大肠杆菌、梭状芽孢杆菌)生长,嗜黏蛋白阿克曼菌则能增强肠道黏膜屏障,减少内毒素入血引发的炎症反应。
(四)表观遗传组:“年轻于实际年龄” 的分子时钟
表观遗传时钟(Epigenetic Clock)是目前评估 “生物学年龄” 的金标准,通过检测 DNA 甲基化位点的变化可精准反映细胞衰老程度。研究团队采用 Horvath 表观遗传时钟分析 SP117 的外周血 DNA,发现其生物学年龄仅为 92 岁 —— 比实际年龄年轻 25 岁,是目前已报道的超级百岁老人中 “表观遗传年轻化” 最显著的案例。
进一步分析显示,SP117 的 DNA 甲基化异常位点仅为 100 岁人群的 30%,且集中在非编码区(不影响基因功能),而与衰老相关疾病(如阿尔茨海默病的 APP 基因、心血管疾病的 ACE 基因)相关的启动子区域,甲基化状态均维持在 “年轻水平”—— 这意味着其关键疾病相关基因的表达未受衰老影响,从表观层面阻断了 “年龄→基因异常→疾病” 的链条。
(五)生活方式:遗传优势的 “放大器”
除了分子层面的特征,SP117 的生活方式为 “健康衰老” 提供了重要支撑。研究团队通过访谈其家人、护理人员及医疗记录发现:
地中海饮食模式:SP117 每日摄入橄榄油(约 20ml)、深海鱼类(如沙丁鱼、金枪鱼,每周 3-4 次)、新鲜蔬菜(菠菜、番茄等,每日 500g 以上)及酸奶(含活性益生菌,每日 200ml),这种饮食富含不饱和脂肪酸、Omega-3、膳食纤维及益生菌,与肠道菌群平衡、心血管保护直接相关;适度运动与社交:直至 112 岁,SP117 仍保持每日散步 30 分钟、手工编织 1 小时的习惯,且与家人同住,社交活动频繁 —— 研究表明,适度运动可维持肌肉量与免疫功能,社交互动则能减少孤独感引发的心理应激,二者均有助于延缓认知衰退;无不良生活史:SP117 终身不吸烟、不饮酒,睡眠规律(每日 7-8 小时),且无长期服药史,避免了药物副作用对肝肾功能的损伤。三、亚太超级百岁老人对比研究:共性与差异的启示
亚太地区是全球长寿人群最集中的区域之一:日本是全球超级百岁老人数量最多的国家(截至 2024 年约 240 人),中国海南澄迈、广西巴马、韩国济州岛则是知名的 “长寿之乡”。2024 年,亚太长寿学会(APAC Longevity Society)联合中日韩三国研究机构,开展了 “亚太超级百岁老人多组学对比研究”(覆盖 52 位 110 岁以上老人,其中日本 30 人、中国 12 人、韩国 10 人),与西班牙 SP117 案例对比,揭示了极端长寿的 “共性机制” 与 “区域差异”。
(一)遗传特征:FOXO3A 的 “跨种族保护” 与区域特异性变异
对比分析显示,亚太超级百岁老人与西班牙案例共享一个核心遗传特征 ——FOXO3A 基因的保护性变异,但具体突变位点存在差异:
日本超级百岁老人中,FOXO3A rs2802292 位点的突变频率达 38%(西班牙案例为纯合突变,频率 12%),且该位点与日本人群的低心血管疾病发生率直接相关;中国海南超级百岁老人则携带 FOXO3A rs13217795 位点的独特突变,该突变可提升 FOXO3A 蛋白的核定位能力(即增强其基因调控功能),在海南 110 岁以上人群中频率达 25%,而普通人群仅为 5%。此外,亚太超级百岁老人还存在欧洲案例中未发现的保护性变异:
CDKN2B 基因:中国广西巴马的超级百岁老人中,CDKN2B 基因的 rs1063192 位点突变频率达 30%,该基因可抑制细胞异常增殖(减少肿瘤风险),同时调节血管平滑肌细胞功能(保护心血管);ABCG8 基因:日本超级百岁老人中,ABCG8 基因的 rs11887534 位点突变频率达 28%,该基因可促进胆固醇排泄,降低动脉粥样硬化风险 —— 这与日本人群高发的 “高胆固醇血症但低心血管疾病发生率” 现象高度契合。日本 “和食” 与肠道菌群:日本超级百岁老人以 “和食” 为主,每日摄入鱼类(如三文鱼、秋刀鱼,富含 Omega-3)、豆制品(如纳豆、味噌,含益生菌)、海藻(如裙带菜、紫菜,富含膳食纤维)。研究发现,其肠道中嗜黏蛋白阿克曼菌的比例达 30%(西班牙案例为 22%),且含有独特的 “海藻降解菌”(如 Zobellia galactanivorans),可将海藻中的褐藻糖胶分解为具有抗炎作用的小分子多糖,这是欧洲案例中未检测到的菌群功能;中国 “清淡饮食” 与肠道菌群:中国海南超级百岁老人的饮食以 “低油、低盐、高纤维” 为特征,每日摄入粗粮(如玉米、红薯)、椰子制品(富含中链甘油三酯)及本地野菜(如马齿苋,含天然抗氧化剂)。其肠道中双歧杆菌的比例达 42%(西班牙案例为 35%),且含有高丰度的 “产丁酸菌”(如 Faecalibacterium prausnitzii),丁酸产量较普通 100 岁人群高 50%,进一步强化肠道屏障功能;环境因素的叠加作用:中国广西巴马、海南澄迈的饮用水中富含硒、锶等矿物质,硒可增强谷胱甘肽过氧化物酶活性(抗氧化),锶则能抑制骨吸收(预防骨质疏松)—— 这些环境因素与遗传、饮食协同,共同提升健康衰老水平。(三)健康状态:“少疾病” 的共性与区域差异
无论是西班牙还是亚太超级百岁老人,均表现出 “端粒缩短但疾病少” 的特征,但疾病谱存在细微差异:
欧洲超级百岁老人中,骨质疏松发生率约为 30%(SP117 未患病),而亚太超级百岁老人(尤其是日本)的骨质疏松发生率仅为 15%,这与日本饮食中高钙摄入(如小鱼干、豆腐)及 CDKN2B 基因的骨保护作用相关;中国超级百岁老人中,认知功能衰退的发生率(约 20%)低于西班牙案例(约 25%),研究认为这与中国长寿人群中 APOE ε2 基因型频率较高(18%)及社交活动频繁相关。四、悖论的破解与未来方向:从基础研究到抗衰老干预
超级百岁老人 “超高龄却健康” 的悖论,本质上是 “遗传保护 + 环境适应” 共同作用的结果:罕见的遗传变异构建了 “疾病抵抗屏障”(如抗炎、DNA 修复、脂质代谢调控),而科学的生活方式(饮食、运动、社交)则通过调节肠道菌群、表观遗传状态,放大了遗传优势,最终实现 “衰老不伴疾病” 的健康状态。这一发现不仅改写了 “衰老必然导致疾病” 的传统认知,更为抗衰老干预提供了三大潜在靶点:
(一)端粒保护:从 “延缓缩短” 到 “精准修复”
尽管超级百岁老人的端粒仍会缩短,但其端粒酶活性显著提升。目前,研究团队已从 SP117 的外周血单核细胞中分离出端粒酶激活相关的 microRNA(如 miR-125b),该 microRNA 可通过抑制端粒酶抑制剂(如 TERF1)的表达,提升端粒酶活性。未来,通过开发靶向 miR-125b 的小分子药物或基因治疗手段,有望在不引发细胞癌变的前提下,延缓端粒缩短速率。
(二)表观遗传调控:“逆转” 生物学年龄
SP117 与亚太超级百岁老人的 “表观遗传年轻化” 提示,通过调节 DNA 甲基化状态可延缓衰老。目前,研究人员已发现地中海饮食中的橄榄油(含羟基酪醇)、日本和食中的纳豆(含维生素 K2)可通过激活 DNA 甲基转移酶 3a(DNMT3a),维持关键基因的甲基化平衡。未来,基于不同人群的表观遗传特征,开发个性化的 “表观遗传膳食补充剂”,或将成为抗衰老干预的重要方向。
(三)微生物组管理:“定制化” 益生菌方案
鉴于肠道菌群在健康衰老中的核心作用,针对不同区域人群的菌群特征开发 “定制化益生菌” 成为可能:例如,针对欧洲人群的 “双歧杆菌 + 罗伊氏乳杆菌” 复合制剂,针对亚太人群的 “嗜黏蛋白阿克曼菌 + 海藻降解菌” 制剂,可通过调节肠道菌群结构,增强抗炎、抗氧化功能。
然而,当前研究仍存在局限性:一是样本量稀少(全球超级百岁老人仅 800 人),难以排除个体差异对结果的影响;二是缺乏纵向研究(多数研究为横断面分析),无法确定遗传、环境因素的因果关系;三是多组学数据的整合分析技术尚不成熟,难以完全解析 “基因 - 转录 - 蛋白 - 代谢 - 菌群” 的联动机制。因此,需要更多跨国家、多中心的循证研究(如亚太长寿学会正在开展的 “超级百岁老人 10 年追踪研究”),进一步验证极端长寿的机制。
五、结语:从 “个体幸运” 到 “群体健康”
超级百岁老人的衰老悖论,不仅是生命科学领域的研究热点,更承载着人类对 “健康长寿” 的共同追求。西班牙案例的多组学解析与亚太对比研究,为我们揭示了一个核心结论:极端长寿并非单纯的 “基因彩票”,而是 “遗传优势 + 科学生活方式 + 适宜环境” 的协同结果。未来,随着研究的深入,我们有望将超级百岁老人的 “个体幸运” 转化为 “群体健康”—— 通过个性化的遗传检测、饮食指导、微生物组干预,让更多人在老年阶段仍能保持良好的健康状态,实现 “长寿且健康” 的目标。
来源:医学顾事