衰老——氧化应激、抗氧化剂和计算模型

衰老是一个退行性、生物学、时间依赖性且普遍保守的过程，因此被认为是已知导致发病率和死亡率最高的风险因素之一。每个个体都有其独特的衰老机制，因为环境条件（75%）和遗传因素（25%）共同构成了衰老的原因。迄今为止已提出了若干种理论，但尚无单一理论能够解开这一谜团。对于科学界而言，关于衰老背后的机制仍存在一些未解之谜。然而，氧化应激理论（OST）被公认为是著名的理论之一，该理论认为线粒体是主要促成衰老过程的重要细胞器之一。内源性和外源性产生的许多活性氧（ROS）都与衰老相关。但线粒体 ROS 对衰老过程的影响尤为显著，因为氧化应激引起的线粒体功能障碍被认为是导致衰老的促成因素之一。尽管已知 ROS 会破坏细胞机器，但新证据表明它们在信号转导中发挥着调节生物学和生理学过程的作用。此外，除线粒体外，过氧化物酶体和内质网等其他重要细胞器也会产生促成衰老的 ROS。然而，大自然为人类提供了被称为抗氧化剂的自由基清除剂，以保护机体免受 ROS 的有害影响。利用机器学习算法和其他计算模型，可以轻松对衰老、涉及的生化机制、生物标志物以及内外部因素进行未来预测。本综述阐释了衰老的重要方面、产生 ROS 的细胞器在衰老中的作用、抗氧化剂对抗 ROS 的重要性，以及为理解衰老复杂性而开发的不同计算模型。