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우리는 왜 나이가 들고 노화를 되돌릴 수 있습니까?


모든 사람이 같은 방식으로 나이가 들지는 않지만 모두가 나이가 들었습니다. 많은 사람들에게 늦은 생애에는 연령 관련 질병으로 인한 건강 악화가 포함됩니다. 그러나 더 젊은 활력을 유지하는 사람들도 있으며, 전 세계에는 여성이 일반적으로 남성보다 오래 산다. 그 이유는 무엇입니까? 이 에피소드에서 Steven Strogatz는 Judith Campisi와 Dena Dubal과 이야기를 나누고 노화의 원인과 결과를 연구하여 그것이 어떻게 작동하는지 이해하고 과학자들이 노화 과정을 연기하거나 심지어 역전시키는 것에 대해 알고있는 것입니다.

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전 사체

Steven Strogatz (00:03) :저는 Steve Strogatz입니다. 이것이 의 기쁨입니다. Quanta Magazine 의 팟 캐스트 그것은 오늘날 과학과 수학에서 가장 큰 답변이없는 질문으로 당신을 안내합니다. 이 에피소드에서는 노화에 대해 이야기 할 것입니다. 왜 우리는 정확히 나이가 들어 있습니까? 우리 몸이 나이가 들어감에 따라 세포 수준에서 무슨 일이 일어나고 있습니까?

(00:22) 과학자들은 여전히 ​​많은 답변을 쫓고 있지만, 노화라고 부르는 독특한 변화를 이해하는 데 중요한 발전이있었습니다. 언젠가 그 진보는 우리가 더 오래 살 수있을뿐만 아니라 더 잘 살 수 있습니다. 결국, 알츠하이머 나 파킨슨 병과 같은 질병으로 고통받는 것을 의미한다면 수년 생활은 많은 거래가 아닐 수도 있습니다. 노화에서 유전자가 어떤 역할을하는지 묻습니다. 그리고 왜 여성은 평균적으로 남성보다 오래 사는 경향이 있습니까? 또한, 노화 과정을 늦출 수있는 방법에 대해 연구가 무엇입니까?

(01:00)이 에피소드의 후반에, 우리는 샌프란시스코 캘리포니아 대학교의 Weill 신경 과학 연구소의 신경 과학과 부교수 인 Dena Dubal 박사의 의견을들을 것입니다. 그러나 먼저, 지금 저와 함께 생화학 자이자 세포 생물학자인 Judith Campisi 박사이자 Buck Institute for Aging 연구소의 교수입니다. 그녀의 실험실은 세포 노화에 중점을 둡니다. 그녀는 aging 의 공동 편집자입니다 신문. Judy, 오늘 우리와 함께 해주셔서 감사합니다.

Judith Campisi (01:34) :내 기쁨.

strogatz (01:35) :이것에 대해 당신과 이야기하게되어 매우 기쁩니다. 물론, 우리 모두는 나이가 들고 있으며 우리 모두는 그것을 느낍니다. 그러나 왜 그런 일이 일어나고 있습니까? 자연이 의도적으로하고있는 일입니까? 우리 몸이 낡은 기계처럼 착용하는 것입니까? 아니면 어떻게 생각해야합니까?

campisi (01:54) :우리가 생각해야 할 방식은 진화의 맥락에 있다고 생각합니다. 인간에 대해 생각한다면, 우리의 수명, 진화 과정에서 노화는 결코 일어나지 않았습니다. 파킨슨 병, 알츠하이머 병, 암은 없었습니다. 모두가 40 세에서 45 세까지 죽었습니다. 그래서 진화는 젊고 생식 적으로 유기체를 수십 년 동안 건강하게 유지하는 방법으로 만들었습니다.

(02:35) 이제 노화 중에 발생하는 많은 과정은 실제로 자연 선택의 힘이 감소한 결과로 실제로 발생합니다. 즉, 이러한 질병에 대한 자연 선택은 없었습니다. 우리가 연구하는 과정, 세포 노화, 이제는 마우스 모델 에서이 과정 에서이 과정, 세포 과정이 황반 변성에서 파킨슨 병, 심혈관 질환 및 심지어 후기 암에 이르기까지 많은 연령 관련 질병을 유발한다는 것이 분명합니다.

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(03:19) 그래서 우리는 어릴 때 멈추고 싶지 않습니다. 또한 배아 발생 동안 특정 구조를 미세 조정하는 데 도움이됩니다. 그리고 태반의 여성들의 노동을 시작합니다. 이것이 진화가 선택한 것들입니다. 이것이 바로 우리가 어떻게 개입하는지 조심 해야하는 이유입니다. 그리고 그것은 나이에 따라 일어나는 거의 모든 일에 해당됩니다. 진화는 우리를 늙게 만들려고하지 않았습니다. 진화는 우리를 젊고 건강하게 만들려고 노력했습니다. 때로는 비용이 들었습니다.

strogatz (03:56) :실제로 우리가 어릴 때 우리에게 건강한 것들이 우리에게 건강하고 진화로 선정 될 수있는 것은이 부주의 한 결과를 초래할 수 있다는 매혹적인 관점입니다. 우리가 수명을 연장 할 수 있었을 때 - 나는 더 나은식이 요법이나 약, 모든 종류의 것들을 통해 우리를 도울 수있는 일이 우리를 다치게 할 수 있다고 생각합니다.

campisi (04:15) :네, 어릴 때 당신에게 좋은 것이 나이가 들었을 때 나에게 좋지 않을 수 있다는이 아이디어. 1950 년대에 조지 윌리엄스 (George Williams)라는 진화 생물 학자 인 조지 윌리엄스 (George Williams)라는 사람이 제안했습니다. 당시 분자 데이터는 없었습니다. 게놈은 서열화되지 않았다. 그는 진화가 전립선을 미세 조정할 필요가 없다고 지적했다. 전립선이 좋지 않으면 좋은 아기가 없습니다. 당신은 좋은 아기를 만들지 않습니다. 반면에, 거의 불가피하게 나이가 들면서, 50 세 정도에 걸쳐 전립선이 확대되기 시작하고 물론 암으로 발병 할 가능성이됩니다. 그러나 그것은 우리의 진화 역사 대부분에게는 일어나지 않았습니다.

strogatz (05:02) :와우. 당신과 학생들과 동료들이 세포 수준에서 발견 한 것은 너무 풍부하고 훌륭합니다. 세포가 노화가된다는 것이 무엇을 의미하는지 정의해 주시겠습니까?

campisi (05:17) :세포가 들어가는 상태는 세 가지 새로운 특성을 채택합니다. 그들 중 하나는 거의 영원히, 거의 영원히, 나누는 능력을 포기한다는 것입니다. 죽어가는 것에 저항하는 경향이 있습니다. 그리고 가장 중요한 것은 이웃 세포와 순환에 영향을 줄 수있는 많은 분자를 분비하는 경향이 있습니다. 많은 세포가 노화 될 때 연구 된 것은 아닙니다. 그리고 우리가 노화에 대해 아는 다른 거의 모든 것은 우리가 다른 세포 유형과 세포가 노화로 들어가는 다른 방법에 대해 점점 더 많이 배우면서 천천히 변화하고 있습니다.

(06:00) 좋아, 그래서 그들은 분열을 멈췄다. 그리고 그것은 그것이 암을 예방할 것이라는 의미입니다. 다른 것은 세포 사멸에 대해 상대적으로 저항력이 있다는 것입니다. 그것은 그들이 붙잡는 것입니다. 그리고 이것은 왜 그들이 나이가 들어감에 따라 증가하는지 설명 할 수 있습니다. 많은 사람들이 이제 많은 척추 동물 조직을 보았습니다. 그리고 조직이 오래 될수록 노화 된 세포가 많을 것 같습니다.

(06:29) 그 진술에 대한 경고는, 아주 오래되고 매우 병든 조직에도 여전히 그들 중 거의 거의 없다는 것입니다. 최대 몇 %. 그렇다면 사람들은 왜 이것이 노화와 관련이 있다고 생각합니까? 그것은 세포가 노화 될 때 일어나는 세 번째 일과 관련이 있습니다. 세포 외부에서 생물학적 활성을 갖는 다수의 분자를 분비하기 시작한다는 것입니다. 그것은 이러한 노화 세포가 면역 세포를 부위로 부를 수 있음을 의미하며, 이웃 세포는 기능에 실패 할 수 있습니다. 그리고 기본적으로 고전적으로 만성 염증이라고하는 상황을 유발합니다. 알다시피, 물론 만성 염증은 연령 관련 암 발병에 큰 위험입니다. 어린 시절 암이 아니라 연령 관련 암.

strogatz (07:26) :따라서 나누는 것을 멈추는 특정 작은 세포 세트는 오랫동안 걸어 다니지 않고, 죽지 말고, 면역 세포 나 면역 체계의 다른 부분을 불러내는 분자를 분비하지 마십시오. 그리고 무엇을 의미합니다. 아니면 무슨 일이 일어나고 있습니까? 왜 그들은 무엇을 비밀로하고 있습니까?

campisi (07:50) :예, 그래서 그들은 많은 수의 분자를 비밀로하고 있습니다. 그래서 그들 중 일부는 성장 요인입니다. 그리고 우리는 얼마 전에 마우스에서, 당신이 피부 상처처럼 상처를 입으면 - 마우스 뒤에 약간의 펀치 생검이 그 상처의 부위에서 며칠 내에 노화 된 세포가 형성되고 상처 치유에 도움이되는 성장 인자를 분비한다고보고했습니다.

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(08:17) 이것이이 표현형을 위해 선택된 진화가 이유입니다. 모두 나쁘지는 않습니다. 반면에, 근처에 사전 암 세포가 있고 현재 성장 인자가 분비되고 있으며,이 암 세포는 그들을보고, 암 세포가 깨어나 종양을 형성하기 시작할 수 있습니다. 다시 말하지만, 어릴 때 좋습니다. 나이가 들면 나쁘다.

strogatz (08:44) :글쎄, 우리가 노인 세포에 대해 이야기하는 동안 몇 가지 기본 사항을 물어 보겠습니다. 왜냐하면 내가 궁금한 점이 있다고 생각하기 때문입니다. 예를 들어, 나는 그것들이 다른 종류의 세포처럼 시작했다고 생각하고 어떤 것이 노화가되기 위해 통로에 놓아야한다고 생각해야합니까? 아니면 우리는 그들과 함께 태어 났습니까? 아니면 이에 대해 올바른 방법은 무엇입니까?

campisi (09:04) :필드가 지금 어디에 있는지 우리는 모든 노화 세포가 같지 않다는 것을 깨닫기 시작했다고 생각합니다. 그리고 문제는 왜, 왜 정상적인 셀로 시작되는지입니다. 그래서 당신은 옳습니다. 당신은 정상적인 셀로 시작합니다. 이 이상한 상태가 나누지 않는 곳에 들어가게하는 것은 무엇입니까? 그리고 그것은이 분자들 모두가 만들고 분비 해야하는 모든 분자를 가지고 있습니다. 그리고 그 대답은 우리가 암과 노화와 관련이있는 경향이있는 스트레스의 종류입니다. 예를 들어, 게놈을 손상 시키거나 우리가 현재 후성이라고 부르는 것을 손상시키는 모든 것. 유전자가 핵 내에서 조직되는 방식,이 노화 상태로 세포를 유도 할 가능성이있는 손상.

(09:51) 반면에, 우리가 평소에 생각하지 않는다는 스트레스도 있습니다. 그러나 예를 들어, 고급 글리코이션 엔드 제품과 같은 것들, 포도당 수준이 너무 높을 때 발생하는 화학 반응. 따라서 이것은 당뇨병이나 당뇨병 전 질환이있는 사람들에게는 큰 문제입니다. 따라서 그 화학 물질은 또한 세포가 노화 될 수 있습니다. 따라서 모든 스트레스가 노화를 초래하는 것은 아니라는 점을 제외하고 스트레스 반응이라고 부르는 것이 더 적절합니다.

strogatz (10:30) :우리가 할 수 있다면, 당신과 당신의 그룹이 한 마우스 실험에 대해 이야기하겠습니다. 트랜스 제닉 마우스의 분자 생물학에서 기술을 사용한 실험을 실제로 개척합니다. 아마도 먼저, 당신은 우리에게 그들이 무엇인지, 그리고 나쁜 노화 세포를 제거하는 방법에 대한 일종의 테스트 베드로 사용하는 방법을 알려야합니다.

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campisi (10:49) :지금 생물학에서는 마우스의 게놈에 DNA를 삽입하는 것이 매우 간단하고 쉽습니다. 그런 다음 마우스가 본격적인 성인 마우스로 발전하여 성인 마우스가 아기를 만들게합니다. 그래서 우리가 만든 마우스,이 트랜스 -. 그래서 우리가 만든 트랜스 제닉 마우스 인 트랜스 진 (transgene)이라고 불립니다. 세포가 노화 될 때 만들어진 외래 단백질이있는 DNA 조각을 가지고 다녔습니다. 그리고 그 외래 단백질에는 세 부분이있었습니다. 우리가 발광이라고 부르는 분자는 살아있는 동물의 세포를 이미지화 할 수 있음을 의미합니다. 그것은 형광 단백질을 가졌으며, 이는 우리가 그 마우스의 조직에서 노화 세포를 분류 할 수 있음을 의미했습니다. 그러나 가장 중요한 것은, 그것은 일반적으로 완전히 양성인 유전자 인 킬러 유전자를 가졌다. 그러나 당신이 매우 양성인 약물을 먹이면, 그 약물과 그 외래 유전자의 존재로 인해 노화 세포가 죽게됩니다.

(12:01) 그래서 우리는이 마우스를 꽤 오래 전에 만들었습니다. 그리고 우리는 알츠하이머 병, 파킨슨 병, 심혈관 질환, 연령 관련 암, 골다공증, 골관절염, et cetera와 같은 다양한 노화 질환을 연구하는 수십 개의 학문적 실험실과 공유했습니다. 그리고 결과는 단지 놀랍습니다.

(12:27) 노화 세포를 제거한다면, 연령 관련 병리학에 세 가지를 할 수 있다면, 당신은 그것을 덜 심각하게 만들거나, 발병을 연기하거나, 물론 우리 모두가 사랑하는 것입니다.

strogatz (12:49) :오 와우.

campisi :알아요. 지금까지 골관절염에 해당됩니다. 그래서 이것은 이제 우리의 트랜스 진이 할 수있는 일을 할 수있는 약물을 개발하는 아이디어에 고기를주었습니다. 성인이 트랜스 진을 받기에는 너무 늦었습니다. 그러나 태어나지 않은 아기가 있다면 가능할 수 있습니다.

strogatz (13:09) :아, 당신이 어디로 가는지 봅니다. 물론, 그것은 우리에게 큰 벌레의 캔이라는 것입니다.

campisi (13:15) :너무 정치적이라는 것을 알고 있습니다. 이미 완료되었습니다.

strogatz (13:17) :아, 정말?

campisi (13:19) :글쎄요. 중국에서 이루어졌습니다. 맞습니까?

strogatz (13:22) :태아가 또는 태아 이전에 -

campisi (13:25) :맞습니다. 설계되었습니다. 응. 나는 그것을 한 사람, 그것을 한 중국인은 그곳에 통제권이 충분하지 않았기 때문에 지역 사회에 의해 정죄되었습니다. 감독 없음, et cetera, et cetera. 그러나 가능합니다. 우리가 트랜스 제닉 사람들을 만들 수없는 지적 이유는 없습니다. 그리고 내 생각에, 그것은 단지 중국이 아닙니다.

strogatz (13:45) :알겠습니다. 실제로 무엇을했는지 (우리는 당신이 한 일을 알고 있습니다 - 당신과 다른 사람들이 트랜스 제닉 생쥐를하는 다른 사람들은 내가 그것을 얻었는지 확인하십시오. 당신은 트랜스 진에 세 부분이 있다고 말했습니다. 그 중 2 개는 탐지하기위한 것 같습니다. 발광과 형광 부분이 있습니다. 그러나, 살인자 부분은 미래에 - 약물의 역할을하는 부분이며, 나는 나쁜 노화 세포를 죽일 수 있다고 생각합니다. 당신은이 유전자 메커니즘을 가지고있었습니다 -

campisi (13:46) :정확히 맞습니다. 따라서 우리가 마우스에서 노화 세포를 죽이는 데 사용하는 약물은 인간이 유전자 변성이 아니기 때문에 인간에게는 효과가 없습니다. 그러나 아이디어는 이제 새로운 약물을 개발하는 것입니다. 그리고 그들은 개발되고 있습니다. 거기에는 이미 마우스에 사용되고있는 일부가 있으며, 심지어 사람들의 초기 단계 임상 시험 에서도이 다른 양성 약물이있을 때 우리의 트랜스 진이 할 수있는 일을 모방 할 것이라는 생각을 가진 사람들의 일부가 있습니다.

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strogatz (14:13) :그리고 여기서 펀치 라인은 이것이 실제로 통과되면, 당신이 말했듯이, 당신이 말했듯이, 연기, 개선 또는 경우에 따라 우리는 꿈을 꾸고 있지만,이 뒤에는 과학이 있거나 많은 연령 관련 질병을 뒤집을 수 있다는 희망이 있다는 것입니다. 당신이 우리에게 말한 것입니다. 예. 와우.

campisi (15:01) :110 세의 테니스 코트에서 죽을 것입니다. 그러나 당신은 이길 것입니다.

strogatz (15:06) :대단히 감사합니다, Judy. 이것은 단지 유쾌한 대화 일뿐입니다. 기쁨.

아나운서 (15:14) : Quanta 잡지에서 더 많은 과학 미스터리를 탐구하십시오 Book Alice와 Bob은 불의 공을 만난다 , MIT Press에 의해 게시 됨. Amazon.com, Barnesandnoble.com 또는 지역 서점에서 현재 제공됩니다. 또한 친구에게 기쁨에 대해 에 대해 이야기하십시오. 팟 캐스트와 우리에게 긍정적 인 리뷰를 주거나 듣는 곳을 따르십시오. 사람들 이이 팟 캐스트를 찾는 데 도움이됩니다.

strogatz (15:39) :왜 우리가 나이가 들고, 나이가 들어감에 따라 우리 몸에 어떤 일이 일어나는지는 노화에 대한 가장 큰 미스터리입니다. 또 다른 미스터리는 성차와 관련이 있습니다. 여성은 남성보다 오래 사는 경향이 있습니다. 종종 3 년에서 5 년 더 오래 살고 있다고합니다. 그러나 실제로 글로벌 통계를 살펴보면 어떤 곳에서는 여성이 10 년 이상 살고 있음을 알 수 있습니다. 그렇다면 여성이 여성이되는 것은 무엇입니까? 70 세의 여성의 몸은 70 세의 남자와 비교할 때 생물학적으로 70 세보다 젊을 수 있습니다. 노화 연구원들은 후성 유전자 시계가 각각 다르게 실행된다고 말합니다.

(16:19) 왜 여성의 뇌가 남자와 다르게 나이가들 수 있는지 이해할 수 있다면, 우리는 모든 사람을 돕기 위해 치료법을 개발할 수 있습니다. 이 질문에 대한 연구는 단백질과 성 염색체 및 호르몬으로 우리를 얻습니다. 목표는이 모든 것을 더 잘 이해하는 것입니다. 우리는 어떻게 든 노화 과정을 늦출 수 있습니까?

(16:39) 지금 저와 함께이 모든 것이 Dena Dubal 박사입니다. 그녀는 샌프란시스코의 Weill Institute for Neurosciences의 캘리포니아 대학교 신경학 부교수입니다. 그녀의 실험실은 여성의 장수와 노화 된 뇌를 연구합니다. 인지 쇠퇴에 대한 탄력성이있는 이유는 무엇입니까? Dubal 박사는 또한 가소성과 노화 된 뇌에 대한 Simons 협력을 가진 조사관입니다. 데나, 오늘 우리와 함께 해주셔서 감사합니다.

Dena Dubal (17:06) :내 기쁨. 나를 초대해 주셔서 감사합니다.

strogatz (17:08) :글쎄, 나는 이것에 정말로 펌핑되었습니다. 아시다시피, 나는 내 가족에서 일부 여성들이 90 년대에 얼마나 날카로 웠는지 생각합니다. 나는 최근에 그녀의 100 번째 생일을 부끄러워 한 이모가있었습니다. 그녀는 평생 담배를 피웠다. 그러나 그녀는 날카로웠다. 그리고 그녀가 어떻게 그렇게 오래 살 수 있었는지 모르겠습니다. 남자들은 모두 사라졌고 남편들은 모두 죽었다.

Dubal (17:32) :예, 저는 제가 아주 어렸을 때 원산지 가족과 비슷한 것을 발견했습니다. 그것은 여성이 남성보다 오래 산다는 것입니다. 그리고 여름마다 자라면서 부모님은 나를 그들의 출신 국가 인 인도로 데려 갈 것입니다. 그들은 인도 출신 이민자입니다. 그리고 우리는 구자라트 서부의 아주 작은 마을에서 시간을 보낼 것입니다. 그리고 노인이 정말로 대부분 여성 이었다는 것은 정말 놀랍습니다. 그리고 나는 증조 할머니가 있었는데, 그 이름은 룸바 (Rumba)였으며, 그는 단지 놀라운 여자였으며 교육을받지 않았지만 정말 똑똑했습니다. 그리고 그녀는 거의 90 년대까지 살았습니다. 그리고 그녀의 남편 인 나의 위대한 할아버지는 견고하고 키가 크고 잘 생겼으며 매우 똑똑했지만 40 대 초반에 죽었습니다. 그래서 그녀의 수명은 그의 수명이 거의 두 배였습니다. 그리고 이것은 내 대가족 전체에서 실제로 보였고, 여자들은 남자들보다 더 오래 살고 항상 그것이 왜 그런지 궁금했습니다.

strogatz (18:41) :나는 많은 청취자들이 같은 생각을하고 있다고 확신합니다. 여자들이 남성을 세운 것은 매우 흔한 경험입니다. 물론, 그것은 보편적이지 않습니다. 모든 종류의 이유에는 예외가 있지만 놀라운 일반적인 추세입니다.

Dubal (18:55) :따라서 전 세계의 사망률을 기록하는 모든 사회에서 여성은 남성보다 오래 산다. 수명이 낮은 시에라 리온 (Sierra Leone)에서 일본과 스웨덴까지는 수명이 훨씬 길어집니다. 그러나 여기에 정말 흥미로운 정보가 있습니다. 우리가 여러 나라와 사회에서 역사적으로, 기근과 전염병과 같은 극심한 사망률이있을 때, 소녀들은 남자보다 더 오래 살고 여자들은 남자보다 더 오래 살 것입니다.

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(19:34) 그리고 이것은 매우 높은 사망률을 가진 환경에 매우 높고 동등한 스트레스가있을 때에도 여자들이 소년들을 오래 지속하고 여성들이 남성을 겪고 있기 때문에 여성 장수에 대한 생물학적 토대가 있음을 우리에게 실제로 제안합니다. 아일랜드 기근과 세계 역사상 많은 다른 많은 사례를 포함하여 이것을 보여주는 매우 슬프고 정말 놀라운 시간이 있습니다.

strogatz (20:04) :그것은 어떻게 든 너무 본질적이고 무언가가 있다고 생각하는 것은 정말 흥미 롭습니다. 당신은 당신이 알고, 문화적 측면을 언급했지만, 순전히 생물학적 일이 일어나고있는 것처럼 느껴집니다. 그리고 우리가 그것에 들어갈 수 있는지 궁금합니다. 내 말은, 이러한 차이를 설명 할 수있는 신체 자체에서 무슨 일이 일어나고 있습니까?

Dubal (20:26) :실제로 네 가지 주요 이유가있을 수 있습니다. 우리가 이것에 대해 생물학적으로 생각한다면, 왜 성차와 인간의 장수가있을 수 있는지. 하나는 성 염색체, 유전학, 유전자 코드 및 신체의 모든 세포와 관련이 있습니다. 그리고 그것은 암컷 포유류와 확실히 암컷 인간 포유 동물이 모든 세포에 2 개의 x 염색체를 가지고 있다는 것입니다. 그중 하나는 개발 중에 불 활성화되었지만 두 개의 X 염색체가 있으며 이는 여성과 소녀의 성 염색체 보완입니다. 대조적으로, 소년과 남자는 하나의 X와 1 y를 가지고 있습니다.

(21:12) 그리고 여기에서 이미 처음부터 우리의 유전학에는 매우 명확하고 놀라운 차이가 있습니다. 그리고 이러한 차이로, 남성의 XY와 비교하여 여성의 XX는 수명의 성별 차이에 대해 생물학적 이유로 발생합니다. 하나는 남성의 경우 Y가 존재한다는 것입니다. 그리고 실험적으로 보여주지 않았지만 Y 염색체의 존재에 대한 독성 효과 나 해로운 영향이 있다고 생각됩니다.

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strogatz (21:48) :와우, 얼마나 아이디어. 글쎄, 왜 살아있는 것들이 전혀 나이가 들까 요? 우리는 왜 영원히 살지 않습니까? 처음에 노화를 일으키는 원인은 무엇입니까?

Dubal (21:56) :그것은 매우 간단하지만 철학적 인 질문입니다. 나는 노화가 세포의 생물학으로의 시간이 지남에 따라 발생한다고 말할 것입니다. 생물학적 기능에는 기능 장애와 질병에 대한 취약성으로 이어지는 변화가 있습니다. 한 가지 주요 원인은 유전 적 불안정성입니다. 따라서 시간이 지남에 따라 유전자 코드가 더욱 불안정 해집니다. 일부 돌연변이가 발생합니다. 우리의 유전자의 일부는 트랜스 포손이라고 불리는 유전자를 뛰어 넘고 유전자 코드의 다른 부분을 방해합니다. 후성 유전자, 즉 우리의 유전자 위에 의미가있는 변화가 있습니다. 이는 궁극적으로 세포가 스스로 표현하는 방식을 변화시킵니다. 그리고 그것은 노화로 시간이 지남에 따라 조절되지 않고 기능 장애가됩니다.

strogatz (22:54) :알았어요. 그래서, 우리가 나이가 왜 나이에 대한 이야기가 매우 다면적 이었는지에 대한 이야기가 있습니다.

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Dubal (23:01) :예, 예, 우리가 항상성이라고 부르는 것의 상실. 그러나 실제로 그게 단백질의 하우스 키핑입니다. 그들이 어떻게 뒤집어지는 지, 수정 방법, 접힌 방법, 세포의 단백질로 수행 된 작업. 이 단백질의 하우스 키핑은 노화로 감소합니다. 따라서 본질적으로 덩어리와 같은 혼란의 축적이 있으며, 실제로 세포 과정을 막고 노화에도 기여합니다. 미토콘드리아는 우리 세포의 발전소이며 노화에 대한 기능 장애가 더 많습니다.

(23:40) 이것은 우리를 여성의 장수에 대한 또 다른 가능한 생물학적 이유로 되돌려 놓고,“어머니의 저주”라고 불리는 것을 가져옵니다. 그래서 모든 세포의 모든 미토콘드리아, 스티브와 내 모든 것은 우리 어머니로부터 물려받습니다. 따라서 세포 분열과 zygote의 창조 과정에서 어머니는 아버지가 아닌 미토콘드리아를 통과합니다. 그리고 이것은 미토콘드리아가 여성의 신체에서만 진화를 겪을 수 있기 때문에 이것은 정말로 중요해집니다. 수컷은 결코 미토콘드리아를 지나치지 않을 것입니다.

(24:24) 그리고 하루가 끝날 때, 그 예측은 미토콘드리아 기능이 남성 생리학에 비해 여성 생리학으로 더 진화된다는 것입니다. 그리고 이것은 상황이 잘못되기 시작하면 노화와 차이를 만들 수 있습니다. 암컷 세포는 그들의 미토콘드리아가 수컷 세포에 비해 암컷 세포로 더 진화하기 때문에 더 적합 할 수있다. 남성의 경우, 그것은 어머니의 저주 일 것입니다.

strogatz (24:50) :그리고 그런 다음 여성을위한 어머니의 축복 일 수도 있습니다. 흥미로운. 이것은 흥미로운 것입니다. 우와. 그래서 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 아주 좋은 그림을 제공합니다. 그러나 더 오래 사는 것은 우리가 여기서 논의 할 내용의 한 측면 일뿐입니다. 더 나은 생활 문제도 있습니다. 사람들의 경우, 우리가 우리 모두가 나이가 들기 때문에 우리 모두가 쇠퇴하는인지 쇠퇴를 경험하지 않는 것입니다.

Dubal (25:18) :예. 그래서, 수명은 한 가지입니다. 어떻게, 얼마나 오래 살 수 있습니까? 그리고 지금은 역사상 가장 오래된 기록 된 사람은 약 122 세까지 살았습니다. 그러나 건강 범위는 실제로 건강한 삶의 삶이 하나의 삶을 측정하는 것입니다. 그것이 우리가 정말로 열망하는 것입니다. 우리는 암, 심혈관 질환, 알츠하이머와 같은 신경 퇴행성 질병으로 고통받지 않는 건강한 건강 상태입니다.

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(25:58) 건강이 매우 좋으면, 한 사람은 100 년이 될 때까지 이러한 만성 쇠약 한 조건없이 건강한 삶을 살고 있습니다. 그러나 그것은 건강 범위입니다. 실제로 질병없이 살았던 삶입니다. 그리고 우리가 수명에 관심이 있다는 이유는 우리가 더 오래 사는 데 도움이되는 것이 우리가 더 잘 사는 데 도움이되는 경향이 있기 때문입니다.

(26:32) 그래서 우리가 장수를 향해 공모하기 위해 함께 일하는 분자를 이해할 수 있다면, 우리는 질병과 싸우는 데 도움이되는 분자를 수확 할 수 있습니다. 그렇기 때문에 우리는“와우, 왜 여성이 남성보다 더 오래 사는가?”에 관심이있는 이유입니다. 남성과 여성의 더 나은 건강 범위를 향해 발견, 배우고 수확 할 수있는 노화의 생물학이 있습니까?

strogatz (27:02) :글쎄요, 그럼 우리가 그것에 들어가기 시작합시다. 내 말은, 우리의 상식이 성 호르몬에 관한 것이라고 말할 것이라고 생각합니다. 우리는 테스토스테론과 남성, 에스트로겐을 여성과 연관시킵니다. 여기서 비밀 인 것이 에스트로겐인가, 어떻게 든 보호 하는가? 아니면 시작합시다. 그것은 에스트로겐의 이야기입니까?

Dubal (27:24) :예, 황금 질문입니다. 그래서 이것은 장수의 성차에 대한 네 번째 생물학적 이유를 가져옵니다. 하나는 사망률을 높이는 것이 Y의 존재 일 수 있었습니까? 수명을 연장하는 여성의 여분의 X입니까? 그것은 남성에 대항하여 일하는 어머니들로부터 미토콘드리아 상속에 대한 어머니의 저주입니까? 넷째, 성 호르몬은 어떻습니까? 테스토스테론이 남성에서 수명이 감소하고 에스트로겐이 여성에서 증가하고있을 수 있습니까?

( 27:58) 나는 이것이 정말로 중요한 가능성이며 생물학과 장수의 성별 차이를 고려할 수 있다고 생각합니다. 그리고 우리는 자연 인간 실험과 동물의 실험에서 매우 흥미로운 단서를 가지고 있습니다.

( 28:16) 테스토스테론을 제거하는 것이 수명을 연장시키는 지원이 있습니다. 한국의 조선 왕조에는 거세 된 한국의 내시 인구가있었습니다. 그들은 왕조와 제국 법원의 유용하고 존경받는 회원이었습니다. 그리고 그들은 동시에 평균 15 년 더 오래 살았던 것과 같은 사회 경제적 지위를 가진 사람들보다 매우 긴 수명을 살았습니다.

strogatz (28:49) :이것은 놀랍습니다.

Dubal (28:51) :맞습니까?

strogatz (28:52) :와우!

Dubal (28:52) :테스토스테론 감소가 수명을 연장 시킨다는 것을 시사합니다. 그리고 우리는 실제로 이것을 봅니다. 양이 거세 된 동물 연구가 있었고 그렇지 않은 사람들에 비해 더 오래 살 것입니다. 그리고 개에 대한 매우 강력한 연구. 물론, 우리는 개를 낳고 거세 된 수컷 개는 재앙이없는 수컷 개보다 오래 살 것입니다.

(29:16) :그러나 스티브, 나는 당신이 물었던이 질문이 몇 년 동안 나를 불 태웠다 고 말해야합니다. 여성의 장수에 기여하는 호르몬 일 수 있습니까? 에스트로겐입니까, 아니면 수명에 기여하는 성 염색체 일 수 있습니까? 그리고 그 시점까지, 우리는이 두 가지 원인을 해부 할 수 있도록 정말 깔끔한 실험을했으며, 이것이 좋은 시간이면 설명하고 싶습니다.

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strogatz (29:42) :그것은 완벽하고 당신을 좋아합니다. 당신은 대화를 준비하기 위해 그것을 읽는 데 읽기 때문에 그것을 깔끔하게 묘사합니다. 나는 이것이 우아하다고 생각했고 - 당신은 알다시피, 이것은 Primo Science와 같습니다. 이것은이 까다로운 질문을하고 그것에 대한 답에 대한 좋은 근사치를 얻는 방법을 찾는 과학적 방법입니다.

Dubal (30:04) :정말 흥미로운 실험이었습니다. 그리고 결과가 무엇인지, 우리는 과학을 따라야했고 과학은 우리에게 장수의 성별 차이의 원인에 대해 이야기 할 것입니다.

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(30:18) 그리고 여성의 장수가 호르몬에 의해 주도되었는지 또는 성 염색체에 의해 주도되는지 여부를 해부 할 수 있으려면, 우리는 당신이 말했듯이 FCG 모델 인 "4 개의 핵심 유전자형"모델이라고 불리는 동물 모델을 정말 우아하게 사용했습니다. 그리고이 생쥐에는 유전자 조작이 있고 유전자 공학이 있습니다. 그리고 그것은 y 염색체에 있습니다. 이것은 sry가 있습니다. , 또는 고환 결정 인자, 남성 분화와 고환 및 테스토스테론의 생성을 유발하는 유전자가 있습니다.

(30:58)이 모델에서는 sry Y 염색체에서 벗어나 다른 오토 좀 인 비 성별 염색체에 첨가됩니다. 그리고 이것이 허용하는 것은이 고환 결정 요인 인 sry 의 상속입니다. , XY 인 남성 또는 XX 인 여성에 의한 상속. 따라서 하루가 끝날 무렵,이 유전자 공학은 난소가있는 XX 마우스, 즉 전형적인 여성 생물학적 유전자형 및 표현형 인 4 개의 성별을 가진 마우스를 생성 할 수 있습니다. 고환이있는 남성으로 발달 한 XX 마우스. 그리고 다시 한 번, 그들은 고환 결정 인자 sry를 물려 받았기 때문입니다. 그리고 그들은 남성으로 구분을 받았고 그들은 xx라는 점을 제외하고는 다른 수컷 생쥐와 구별 될 수 없습니다. 그래서 그들은 고환을 가지고 있고, 남성 생식 행동을 가지고 있으며, 사정합니다. 그들은 새장에서 싸운다. xx라는 것을 제외하고는 수컷 생쥐입니다.

strogatz (32:10) :흠. 그래서 나는 그것을 얻었다. 나는 모든 사람들이 듣고있는 일을하는 방식이 너무 놀랍기 때문에 모든 사람들이 그것을 얻을 수 있도록하고 싶습니다. 내 말은, 나는 그것을 크게 말하게하겠습니다 - 나는 그것이 대략적으로 옳다고 생각합니다. 표현형 적으로 외부에서는 남성처럼 보이지만 내부, 염색체의 관점에서 여성처럼 보입니다.

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Dubal (32:29) :맞습니다. 좋아요. 그리고 나서 우리는 남성에서도 동일한 행동을합니다. 우리는 고환 결정 요인이 부족하고 기본적으로 암컷으로 발전 한 XY 수컷, 즉 다른 암컷 생쥐와 구별 할 수 없다는 XY 수컷을 생산한다는 점에서 남성에서도 동일합니다. 그들은 난소가 있고, 자궁을 가지고 있으며, 순환하며, 여성 생식 행동이 있고, 여성 생쥐이며, 유전학은 XY입니다. 그리고 우리는 전형적인 남성, 즉 남성 표현형을 개발 한 XY 남성입니다.

(33:08) 따라서이 모델은 남성과 여성, XX 및 XY와 함께 난소 나 고환으로 개발 된 4 개의 성 유전자형을 생성합니다. 그리고 이것은 우리가 어떤 마우스가 더 오래 살 것인지 실제로 추적 할 수있게합니다. XX 또는 XY에 관계없이 난소가있는 마우스입니까? 아니면 난소 나 고환으로 자라는 것에 관계없이 암컷 유전학이있는 XX 인 마우스입니까?

strogatz (33:37) :답을 공개하기 전에? 모든 사람들 이이 질문을 그들의 머리 속에 깎아 내고 대답이 무엇인지 추측하기 때문에 다른 방식으로 질문을하겠습니다. 문제는, 당신은 우리의 마음을 감싸기가 조금 어렵다는이 일을 만들었지 만, 우리는 그것을 얻었습니다. 이 네 성별, 전통적인 남성, 전통 여성, 남성은 유 전적으로 남성이지만 남성을 어떤 사람이라고 부르는지 모르겠습니다. 당신은 전화를합니까 - 당신은 전화를 걸고, 당신은 남성을 XY라고 부릅니다. 맞습니까?

Dubal (34:07) :나는한다. 그러나 그것은 맛과 스타일의 문제입니다.

strogatz (34:11) :좋아요.하지만 XY이지만 난소가있는 유기체입니다. 또는 X 인 유기체를 가질 수 있습니다. 장기가 아닙니다. xx가 있지만 고환이있는 마우스입니다.

Dubal (34:24) :스도쿠입니다. 이것은 과학 스도쿠와 같습니다.

strogatz (34:30) :훌륭합니다.

Dubal (34:30):Yeah, we actually didn’t have a specific hypothesis, we were going to follow the science. And what we found very clearly, is that the mice with two X chromosomes lived longer than those that were XY. So the XX mice, regardless of growing up with ovaries and having lots of estrogen, or regardless of having testes and lots of testosterone, it was the XX mice that lived longer compared to the XY. So this was a decisive genetic experiment that showed us really for the first time that sex chromosomes contribute to female longevity.

(35:14) Now, there was more that the experiment taught us too. The mice that lived the longest of all the groups, or the mice that had ovaries combined with the XX chromosomes, those lived to maximal longest lifespan, suggesting that the hormones produced by the ovaries, that ovaries and the hormones also contribute to female longevity. And that maybe testosterone is deleterious. So the answer was, the main statistical effect was that sex chromosomes contribute to female longevity. However, the hormones did have an effect in there as well.

strogatz (35:56):So of the four sexes that we could choose from in this sudoku that you created, the traditional female, if I can keep referring to it as that, seems to be the winner?

Dubal (35:56):In living the longest. 예.

strogatz (36:12):What about the worst? What about the one living the shortest is what I would guess?

Dubal (36:16):The XY with testes? The XX mice, whether they grew up with ovaries or testes, lived longer than the XY mice that grew up with ovaries or testes. XX mice lived about 15 to 20% longer than XY mice.

strogatz (36:33):That’s an enormous difference. It really, I mean, I assume by any statistical measure was considered significant. Your statisticians must have said, is that right?

Dubal (36:41):Absolutely. Very, very clearly significant, a very clear sex chromosome effect.

strogatz (36:47):Well, thank you on that very inspiring and thoughtful note, Dena. You know, this was a really just an outstanding discussion. Thanks so much for joining us today.

Dubal (36:55):My pleasure.

Announcer (36:58):Wants to know what’s happening at the frontiers of math, physics, computer science and biology? Get entangled with Quanta Magazine , an editorially independent publication supported by the Simons Foundation. Our mission is to illuminate basic science and math research through public service journalism. Visit us at quantamagazine.org.

Steve Strogatz (37:22):The Joy of Why is a podcast from Quanta Magazine , an editorially independent publication supported by the Simons Foundation. Funding decisions by the Simons Foundation have no influence on the selection of topics, guests, or other editorial decisions in this podcast or in Quanta Magazine . The Joy of Why is produced by Susan Valot and Polly Stryker. Our editors are John Rennie and Thomas Lin, with support by Matt Carlstrom, Annie Melchor and Leila Sloman. Our theme music was composed by Richie Johnson. Our logo is by Jackie King, and artwork for the episodes is by Michael Driver and Samuel Velasco. I’m your host, Steve Strogatz. If you have any questions or comments for us, please email us at [email protected] Thanks for listening.



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