熊普 张尊月 李丽 马兴亮 王昆华，

(1昆明医科大学第一附属医院胃肠与疝外科，云南 昆明 650032；2国家卫生健康委毒品依赖和戒治重点实验室；3云南省女子强制隔离戒毒所；4昆明市强制隔离戒毒所)

毒品滥用及依赖对于国家经济发展、社会进步带来严重危害。吸毒是全球性公害，吸毒问题已成为关系国家安定、社会发展和民族昌盛的重大问题。衰老是机体生命历程中不可避免的生理现象，也是正常细胞的必然归宿。随着我国正逐步进入老龄化社会，与衰老相关疾病的发生率也在逐年升高。毒品滥用对机体的损害是多方面的，毒品依赖一旦形成，可持续终生。针对毒品滥用及依赖研究，许多结果表明毒品滥用及依赖可通过破坏自然发生的多巴胺信号系统〔1,2〕诱导神经毒性,导致大脑出现与阿尔茨海默病和帕金森病等退行性神经病变类似的病理学改变，同时也可通过诱导炎症反应引起细胞损伤等〔3〕。毒品滥用及依赖会加快衰老进程、增加衰老相关疾病的发生率、降低机体寿命等，本文对毒品滥用及依赖加速机体衰老机制进行综述。

1 衰老的定义及生物学特征

衰老是指在正常状况下机体发育达到成熟期后，随着时间的推移及在内、外界各种刺激因素的作用下，导致细胞功能的退化及机体自身形态结构、生理功能等方面出现的不可逆的退行性改变的现象，最终导致机体死亡〔4,5〕。细胞作为机体的基本结构和功能单位，其衰老研究是反映整个衰老生物学研究中的重要组成部分，衰老细胞自形成开始，就会在机体内持续存在，并持续积累从而引发机体衰老，最终导致衰老相关疾病的发生〔6～8〕。其中反映细胞衰老最显著的特征是：细胞仍具有代谢活性，但其分裂周期阻滞于G0或G1期。与程序性的细胞凋亡不同，衰老的细胞是一种不可逆的持续的增殖抑制的状态，而细胞凋亡则是细胞的程序性死亡。2013年López-Otín等〔9〕对衰老的生物学特征重新概述，包括基因组不稳定、端粒损耗、表观遗传改变、蛋白稳态丢失、营养感受信号紊乱、线粒体功能障碍、细胞衰老、干细胞耗竭及细胞间信号通路的改变等，这些表观现象引发细胞增殖能力降低、端粒长度缩短、衰老相关的β-半乳糖苷酶活性的表达增强。同时，研究表明细胞衰老的周期阻滞状态，是机体针对外源损伤的修复机制，若不能及时修复外源性损伤，则会导致细胞死亡〔10〕。反映机体衰老的外在特征有皮肤弹性松弛、毛发变白脱落、骨质改变、性腺和肌肉萎缩、记忆力和思维能力下降、反应迟钝、行动迟缓、衰老相关疾病的早期发作等。总之,机体器官、组织及细胞的衰老、凋亡、死亡和衰老相关疾病的早期发生等方面均可反映衰老。

2 衰老的研究进展

2.1衰老分子标志物 目前研究中，参与调控衰老的信号通路主要有哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路、核因子(NF)-κB信号通路、Ras-p53通路、p16-Rb通路及p53-p16非依赖性的信号通路〔4〕等，这些通路同时参与细胞的增殖和凋亡过程。视网膜母细胞瘤蛋白(RB)、P16INK4a、P21CIPI、P53、P38等分子对细胞周期的阻滞也是衰老细胞的最显著特征〔11〕。此外，近年来提出的衰老相关分泌表型(SASP)认为，衰老细胞非常重要的特征是其分泌活性物质，如多种细胞因子、趋化因子、生长因子、胞外基质蛋白酶(β-半乳糖苷酶)、单核细胞趋化蛋白(MCP)-1等〔12〕的能力增强。活性物质表达升高破坏了细胞内环境的稳定性，这也被认为是诱发衰老相关疾病的重要原因〔13〕。其中β-半乳糖苷酶的测定是评价生物学衰老的重要分子指标。体外培养细胞的胞质中还可通过检测衰老相关异染色质聚集来鉴定衰老细胞〔14〕。干细胞是体内具有自我复制能力和再生潜能的多向分化细胞，随着年龄的增加，机体内干细胞的活性下降，导致组织器官衰老，加速机体衰老〔15〕。DNA甲基化水平的异常与衰老及衰老相关性疾病的发生相关〔16〕。因此DNA甲基化可作为衰老生物标志物〔17，18〕，同时有研究者运用DNA甲基化年龄指标来预测死亡风险〔19〕。此外还可通过检测端粒长度和端粒酶活性来评价生物衰老。

2.2衰老研究的动物模型 衰老动物模型的成功建立对于揭示衰老机制和延缓衰老至关重要。目前对衰老动物模型主要有：酿酒酵母衰老模型、秀丽隐杆线虫衰老模型、黑腹果蝇衰老模型、斑马鱼衰老模型、自然衰老动物模型、快速老化小鼠模型和D-半乳糖衰老模型等〔20〕。其中D-半乳糖小鼠衰老模型应用最广，其在形态学、生化指标检测及分子生物学等各方面都能较好的模拟自然衰老过程。

2.3衰老相关的常见分子机制

2.3.1氧化应激 氧化应激损伤被认为是衰老和神经变性的重要特征〔21〕。活性氧(ROS)是一类具有很强生物活性物质，主要来源于细胞呼吸电子传递链及多种氧化还原酶的代谢〔22〕。正常情况下机体内氧化和抗氧化能力处于动态平衡状态，低水平自由基的产生可避免入侵机体的病原微生物所造成的损害，对机体起积极保护作用。但当产生的自由基增多，超出机体代偿能力，自由基的强生物活性将会对生物大分子物质，如DNA、蛋白质及脂质等造成氧化应激损伤〔23〕，易导致机体基因组不稳定、蛋白质的稳态失衡及脂质的过氧化等。

2.3.2端粒学说 端粒是位于染色体末端的重复TTACGG序列，是保护基因组稳定性的重要结构。复制性衰老的观点认为，根据DNA复制的聚合酶特性，细胞每分裂一次，染色体末端的端粒就会缩短，当端粒的长度缩短到一定程度后，暴露的DNA末端更容易受到损害。有研究者提出端粒功能障碍可能通过激活P53的活化，导致P53所调控的细胞生长停滞、凋亡和衰老等〔24，25〕。

2.3.3线粒体损伤学说 线粒体是维持细胞活力的重要细胞器，也是细胞内三磷酸腺苷(ATP)和ROS产生的主要来源，线粒体DNA所编码的13种蛋白均参与其氧化呼吸链的电子传递过程〔26〕。机体内的ROS产生增多，一方面可直接造成线粒体DNA损伤，另一方面容易引发线粒体DNA发生突变，进而导致呼吸链的电子传递受损，造成线粒体功能障碍，从而产生更多的ROS，然后进入到恶性循环当中。另外，线粒体损伤及功能障碍也可引起机体能量供应不足，导致ROS产生增加等。

2.3.4免疫功能-炎性衰老 Xia等〔27〕首次提出炎性衰老的概念，指机体在衰老过程中出现低程度的促炎性反应状态，并随着衰老的加剧而进行性增高。研究表明，炎症因子可通过使细胞产生ROS并激活ATM/P53/P21(WAF1/Cip1)通路诱导上皮细胞衰老〔28〕。

2.3.5表观遗传学 表观遗传学指在DNA序列不变的情况下，DNA和组蛋白修饰导致的基因表达失衡，主要有DNA甲基化、组蛋白的乙酰化和甲基化等。研究表明，表观遗传机制在人类衰老进程中发挥着重要作用，H3组蛋白相关的甲基化转移酶可抑制促增殖细胞周期基因和DNA损伤反应基因的表达，间接降低SASP的分泌〔29〕。许多哺乳动物细胞中与衰老相关的异染色质聚集区呈现高度凝聚染色质和异色的组蛋白修饰相关〔30〕。

3 毒品滥用及依赖加速机体衰老

毒品滥用及依赖是高度复杂的行为障碍，也是一种严重的精神疾病〔31〕。其加速衰老则是来自基因、环境、行为因素及疾病发生发展的相互作用结果。毒品滥用及依赖一方面会引起机体自身的功能损害，另一方面也会引发与年龄相关的疾病的早期发作〔32〕。目前针对毒品滥用的研究主要集中在神经系统、心血管系统、免疫系统等方面。

3.1毒品类型 毒品指鸦片、海洛因(白粉)、甲基苯丙胺(冰毒)、大麻、可卡因等目前未被认可临床使用的列为管制的精神活性物质，和未按照医疗规范使用或由国家认可的、企业生产的或未在国家有关规定范围内流通的精神活性药物。毒品的种类繁多，其主要分类有：麻醉药品，如阿片类(鸦片、海洛因、吗啡、哌替啶等)、可卡因类(巴苏克、克赖克、古柯茶等)、大麻类(大麻酚等)和精神药品，如中枢兴奋剂(苯丙胺、甲基苯丙胺、咖啡因等)、中枢神经抑制剂、致幻剂等。目前毒品滥用及依赖常见种类包括海洛因、甲基苯丙胺、大麻、可卡因。

3.2毒品加速衰老相关机制猜想

3.2.1氧化应激损伤 研究表明，毒品依赖机制大多与中枢神经系统突触递质异常释放的奖赏效应相关。此外，毒品滥用已被证实可导致神经毒性。甲基苯丙胺进入机体可通过破坏囊泡单胺转运体(DAT)的功能，刺激神经接头处儿茶酚胺的释放增加及部分阻断其再摄取〔33，34〕，可卡因在体内中枢神经系统中的作用主要是通过阻断突触间隙中多巴胺的再摄取来调节神经递质的释放〔35〕，导致神经末梢多巴胺(DA)耗竭，最终导致多巴胺和去甲肾上腺素等神经递质释放到突触间隙的量增多，大量释放的DA可被自氧化及单胺氧化酶(MAO)促氧化产生大量ROS〔36，37〕。同样，海洛因已被证实可提高突触间隙多巴胺的水平，使活性氧自由基生成增加。另外，海洛因滥用可导致小鼠体内的抗氧化酶活性下降,使得氧化和抗氧化水平失衡加重氧化应激损伤〔38〕。活性氧因具有高度活性的性质，故容易造成DNA、蛋白质、脂质等生物大分子损伤。研究表明甲基苯丙胺滥用可对人体细胞引发DNA损伤和染色体的畸变，这可能与DNA的氧化损伤有关〔39〕。另外相关研究数据表明，海洛因或者甲基苯丙胺的毒品滥用人群中外血端粒长度的缩短与正常对照人群相比具有显著性差异〔40，41〕。

3.2.2线粒体损伤 甲基苯丙胺具有亲脂性，能以扩散的方式通过线粒体膜，代谢可产生活性氧并改变T淋巴细胞内钙离子水平导致线粒体损伤〔42，43〕。研究表明安非他命类(甲基苯丙胺等)毒品的滥用会增加肺动脉高压患者线粒体功能紊乱及线粒体DNA损伤〔44〕。物质代谢的主要场所是肝脏，有研究者通过对甲基苯丙胺成瘾大鼠模型的肝细胞作为研究对象，发现甲基苯丙胺的使用可降低肝细胞的线粒体膜电位水平，提示线粒体膜的损伤是ROS产生的结果〔45〕。此外，甲基苯丙胺的暴露可导致促凋亡蛋白表达的增加和抗凋亡蛋白表达的减少，最终细胞凋亡增加〔46〕。可卡因的暴露可使小胶质细胞的线粒体膜电位水平下降，导致线粒体耗氧量下降及线粒体的功能受损〔47〕等。线粒体损伤会导致细胞代谢功能紊乱，增加ROS产生，导致正常的氧化呼吸链电子传递受到影响，进而产生更多的ROS。另外在甲基苯丙胺介导的大鼠海马鼻咽癌细胞的凋亡过程中，凋亡细胞线粒体功能降低〔48〕。另外有研究表明增加线粒体DNA的突变会导致小鼠可出现过早衰老的表现〔49〕。

3.2.3免疫功能-炎性衰老 毒品滥用对机体免疫功能有着多重影响，且普遍具有抑制作用〔50〕。成瘾性药物进入机体后，其成瘾机制与中枢神经系统损伤相关，致瘾性物质可促进中枢神经系统的免疫细胞激活并促进炎症细胞因子表达增加〔51〕，改变机体细胞生存的内环境平衡稳态，进而造成神经毒性作用。研究表明，长期酒精、甲基苯丙胺及可卡因的滥用可通过激活NF-κB信号通路增强小胶质细胞活性和激活模式识别受体，引起促炎症细胞因子释放增加，诱导神经炎症〔52，53〕。此外，甲基苯丙胺的滥用可诱导炎症反应和通过激活多巴胺D1样受体加重神经炎症〔54〕，导致自然杀伤细胞、树突细胞及白细胞数量减少，刺激巨噬细胞后导致促炎症细胞因子的表达水平升高〔55〕。

3.2.4表观遗传学改变 研究表明，慢性可卡因和海洛因的刺激对小鼠的大脑和肝脏中总体甲基化的状态未见明显差异，但不排除在特定解剖区域的甲基化有差异表现〔56〕。但是在可卡因成瘾的大鼠模型中，研究者发现其伏隔核的c-fos基因甲基化水平下降〔57〕，但也有报道称可卡因导致DNA的甲基化水平升高〔58〕。小鼠海洛因成瘾模型研究中，其血清的抗氧化能力明显下降，提示海洛因可影响机体氧化应激能力〔1〕。甲基苯丙胺可造成大鼠特定区域脑组织DNA损伤〔35〕。并导致DNA甲基化异常〔59〕，同时，也可诱导小鼠脑神经元的氧化应激的毒性损伤，增加神经元细胞凋亡等〔60～62〕。

4 改善衰老的方法

针对毒品滥用及依赖导致的机体衰老加速，从根本原因上讲，毒品戒治对延缓机体衰老显得尤为重要。从应激性衰老机制研究方面，导致机体损伤的中心环节是ROS和炎症因子的产生增多，AMPK和mTOR信号通路是机体内感受能量变化的经典信号通路，能量饮食限制是目前运用最广泛、证据最充足的抗衰老方法。大量研究表明，适量运动、二甲双胍等可通过调控AMPK和mTOR信号通路来延缓衰老进程。从理论上讲，抗氧化剂的运用及抗氧化蛋白的表达增加可抵抗机体氧化应激，达到改善衰老的作用。研究表明，抗氧化剂氢的应用可通过ROS/P53/P21信号通路缓解SD大鼠的衰老〔63〕，白藜芦醇、褪黑素、槲皮素、胆囊收缩素〔64〕等抗氧化剂可调节衰老相关信号通路起到抗衰老作用〔54〕。基于复制性衰老理论学说，通过维持端粒酶活性可有延缓衰老的作用。此外，良好的饮食和生活习惯，如规律的作息安排、适当的运动锻炼、保持心情的愉悦等，可有延缓衰老的作用。

综上，目前研究表明氧化应激、线粒体功能障碍、炎症损伤等均可能参与了毒品所诱导的神经毒性机制等〔65〕。毒品进入机体干扰正常生理活动，从而产生躯体和生理依赖性。毒品滥用会增加患帕金森病、精神分裂症、脑卒中、高血压性心脏病、肺动脉高压等疾病的风险。此外，毒品代谢和毒品影响机体内其他物质代谢所产生的ROS增多，造成机体生物大分子受到损伤，多种因素的相互作用导致氧化应激、细胞衰老、表观遗传学改变、端粒长度的缩短和神经炎症反应及心、脑血管、肾脏和肝脏疾病的早期发作等。各种功能的紊乱降低了机体对外界损害的反应力，从而导致各种疾病的发生发展。毒品滥用及依赖诱导的机体多系统毒性可诱发与年龄有关的疾病早期发作。所以重视滥用及成瘾者的加速衰老对于预防过早发病和死亡至关重要。为了获取毒品而从事的非法性交易增加了感染获得性免疫缺陷综合征、性病、丙型肝炎和乙型肝炎的风险〔55,65〕。随着对机体衰老机制研究的不断深入，毒品滥用及依赖加速机体衰老的诸多因素也会逐渐得到认识。多种毒品的滥用，特别是合并滥用处方药物和非法药物的情况在以后的研究中需要得到重视。目前，抗氧化剂的研究及应用，对蛋白质稳态的调节，免疫及炎症的调节等对机体衰老的有一定的延缓作用，所以通过研究毒品对机体损伤的作用靶点来寻求更加精确的治疗方法是未来研究的目标。以后应从更多方面充分考虑毒品滥用及依赖对机体的损害，如毒品依赖合并HIV感染者的衰老原因的机制研究等，从而改善和提高毒品滥用及依赖者的生活和生存质量。