研究发现，与天气有关的灾难的幸存者可能加速了衰老

2017年9月，飓风玛丽亚以高端4级风暴的身份袭击波多黎各，给该岛留下了历史上最大的灾难。飓风造成3000多人死亡，岛上340万居民几乎全部停电，造成超过1000亿美元的损失。

这种压力和逆境对其人口的长期健康造成了什么影响?可能会暴露在极端天气事件加速衰老过程?

“虽然每个人都会变老，但我们的衰老速度并不相同，我们的生活经历，无论是消极的还是积极的，都可以改变衰老的速度。亚利桑那州立大学生命科学学院助理教授、通讯作者诺亚·斯奈德-麦克勒说:“一次消极的生活经历，在极端事件中幸存下来，可能会导致慢性炎症和一些与年龄有关的疾病的早期发作，比如心脏病。”“但我们仍然不知道这些事件是如何嵌入我们的身体导致的对健康的负面影响这可能要在事件发生几十年后才会显现出来。”

由于对幸存者精神和身体健康的最终影响仍有待统计，由斯奈德-麦克勒领导的一组生物学家研究了我们进化上的近亲之一，以寻找最初的线索。

除了人员伤亡，这场灾难还影响了岛上所有的野生动物，包括一群自由放养的野生动物恒河猴住在波多黎各附近与世隔绝的圣地亚哥岛。自1938年加勒比灵长类动物研究中心首次开放以来，这些动物就生活在岛上。

现在，由Snyder-Mackler和主要作者Marina watow维奇(华盛顿大学的研究生，亚利桑那州立大学的研究科学家)领导的亚利桑那州立大学团队，以及他们在加勒比灵长类动物研究中心、宾夕法尼亚大学、埃克塞特大学和纽约大学的合作者，发表了第一批结果之一，表明自然灾害的影响可能在分子上加速了猴子免疫系统的衰老。

加速老化

作为高端品类飓风“玛丽亚”对圣地亚哥岛的自然栖息地和研究基础设施造成了巨大破坏。值得注意的是，只有2.75%的猕猴在风暴过后立即死亡。在飓风过后的一年里，存活率没有差别。但是，飓风幸存者的健康是否在其他方面受到了影响?

年龄相同的人(出生后的年数)在何时和是否患病方面可能有所不同。已经确定的是，遭受过极端不良经历的人患心脏病和其他老年人常见病的风险更高。这些有害的经历是如何“深入到皮肤下”而引发疾病的，目前尚不清楚。一种观点认为，这种现象可能是由于身体中的极端逆境“衰老”造成的。人们的生物年龄是不同的，这可以通过嵌入在我们基因中的分子标记来测量，免疫系统和生理学。

Watowich说:“从这项研究中，我们测量了与衰老相关的分子变化，包括蛋白质折叠基因的破坏，炎症免疫细胞标记基因表达的增加和生物衰老的延长。”

在仔细分析了猕猴免疫细胞中表达的基因后，研究人员发现，飓风带来的逆境可能加速了免疫系统的衰老。

沃托维奇说:“平均而言，经历过飓风的猴子的免疫基因表达谱多衰老了2年，大约相当于人类寿命的7-8年。”

研究结果表明，由于气候变化而变得越来越频繁和严重的恶劣天气事件，可能会对经历这些事件的人造成生物学上的有害后果。考虑到飓风和其他极端天气事件随着气候变化而变得越来越强烈和普遍，这一点尤其紧迫。

生物老化

圣地亚哥岛位于波多黎各东南海岸一公里处，占地15.2公顷，是1800只自由放养的恒河猴的家园，这些猕猴已经被研究了近一个世纪。

斯奈德-麦克勒说:“圣地亚哥Cayo是波多黎各第一个遭受飓风玛丽亚袭击的地区，并受到了4级风暴的全面影响。”“飓风摧毁了波多黎各各地的房屋和基础设施，在圣地亚哥岛，它摧毁了大部分植被，以及维护野外站所需的蓄水池和研究基础设施。”

恒河猴与人类有许多共同的行为和生物特征，包括它们的身体衰老过程，但它们的寿命只有我们的四分之一。通过研究猕猴，科学团队知道他们可以从同等的人类研究中得到以年为单位的衰老估计，而不是几十年。

为了测试飓风玛丽亚如何影响免疫细胞基因调节和衰老，玛丽娜·沃托维奇和团队的其他成员能够利用圣地亚哥Cayo恒河猴种群年龄匹配亚群的血液样本和详细的人口统计数据历史。

通过对全球免疫基因表达进行分析，他们发现在飓风过后，4%的免疫细胞表达基因发生了改变。其中，飓风过后表达较高的基因与炎症有关，而被飓风抑制的基因则与蛋白质翻译、蛋白质折叠/再折叠、适应性免疫反应和T细胞有关。

所谓的热休克基因的下调受到的影响最大，其中一些基因的活性在飓风玛丽亚过后下降了两倍。热休克基因能促进我们细胞中蛋白质制造的正常功能。这些基因也与心血管疾病和阿尔茨海默病有关。

值得注意的是，他们发现飓风暴露和基因表达的衰老效应之间存在很强的相关性，其中飓风的影响与免疫系统变老的影响相似。

为了了解飓风是如何影响免疫细胞群数量的，他们研究了单细胞RNA测序的谱图，以确定在关键免疫细胞类型中优先表达的基因。

“总的来说，典型促炎免疫细胞的细胞特异性标记物，如CD14+单核细胞，在老年人和经历过飓风的人中表达更高。进一步，辅助t细胞的表达基因一种抗炎细胞类型，在老年动物和飓风过后的动物中减少。总之，这可能意味着风暴后动物有更多的炎症活动，类似于我们在老年人身上看到的，”斯奈德-麦克勒说。

深入内心

作为与加勒比灵长类动物研究中心、宾夕法尼亚大学、埃克塞特大学和纽约大学合作的一部分，在他们的长期研究中，他们拥有飓风玛丽亚之前4年(n = 435)和飓风玛丽亚之后1年(n = 108)的数据。他们假设，暴露在飓风中会重现与自然衰老过程相关的分子变化。

“我们的研究结果表明，暴露在极端自然灾害中的个体免疫细胞基因表达的差异在许多方面与自然灾害的影响相似衰老的过程斯奈德-麦克勒说。“我们还在动物经历飓风玛丽亚后收集的样本中观察到生物衰老加速的证据。”

Watowich说:“重要的是，我们确定了一种关键的机制——免疫细胞基因调节——这可能解释逆境，特别是在自然灾害的背景下，如何最终‘深入到皮肤下’，推动与年龄相关的疾病的发生和发展。”

有趣的是，并不是所有的猴子对飓风都有类似的反应。例如，一些猴子的生物年龄比其他猴子增长得更快。研究小组假设，猴子所处环境的其他方面可能会影响它们对逆境的反应。

例如，就像人类一样，社会支持是帮助应对和处理逆境能力的关键方面。有可能在风暴过后，拥有更大社会支持的猴子能够更好地克服任何有害影响——这是研究小组希望尽快调查的一个方面。这项研究确实有其局限性;最重要的是，他们无法测量飓风前后同一个人的衰老率。

对于未来的研究，他们希望这项工作可以扩大到包括对人口中每个人的长期研究，以更多地了解生物衰老、逆境和社会结构之间的交集，以及面对自然灾害的情况。

最后，他们希望他们的研究结果能鼓励人们更好地理解老龄化和逆境，甚至有一天能成功地减少自然灾害造成的损失。