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斯科特·开利和马克·开利是一对同卵双胞胎，他们于1996年加入了美国的太空项目。斯科特在太空中生活了一年，马克则待在地球上。NASA的科学家们对这对双胞胎的基因组进行了大量研究，包括斯科特进入太空之前、之中、之后。斯科特从太空返回地球后，比马克高了两英寸（5.08厘米），这是由于在零重力环境下，椎间盘会拉伸开，他还有钙质流失、骨密度降低的问题，即使大量运动也无法完全抵消零重力带来的这些影响。大多数科学家认为高水平的太空射线、压力以及饮食摄入限制会导致DNA损伤，大大提升斯科特罹患癌症、器官损伤的风险。但结果出人意料，太空生活的确改变了斯科特的DNA，却不是以科学家们早前预想的方式。
端粒（telomere） 是染色体两端高度重复的一部分DNA序列，在细胞分裂时能够对中间的DNA序列起到保护作用，随着细胞的每一次分裂，端粒就会变短一些，当端粒被完全耗尽时，细胞就会停止分裂，并进入细胞凋亡。科学家预想的是斯科特的端粒可能会在太空射线和压力之下变短，但实际上，他的端粒却变长了。而且斯科特回到地球一年之后，他的端粒长度也降低到了他兄弟的同等水平上。
环境压力可以带来甲基化，这一过程能够改变基因的形态和功能。科学家们曾预测斯科特的DNA甲基化水平会更高，当然你可能已经猜到了，他的甲基化水平实际上比他在地球上的兄弟还要低，而且回到地球一年之后也回到了他兄弟的同等水平，后一个研究结果也进一步证实了环境确实能对DNA产生影响。
所有生物都利用ATP
供能。植物通过光合作用生成ATP，他们在叶绿体中将光、水和二氧化碳加工成ATP。动物则必须摄入食物，然后将食物分解为丙酮酸盐，在有氧环境下通过克雷伯氏循环在线粒体中生成ATP、水和二氧化碳，加入氧不足，丙酮酸就会在细胞溶质内发酵，生成少量ATP和乳酸，乳酸可以被看作这一过程中产生的废弃产物。
阳光、污染、添加剂、过量化学物质、药物、饮食，这些都可能对我们的DNA造成损伤，引发代谢紊乱，无法正常利用葡萄糖，NAD+储存不足。这些都会让DNA修复过程由于缺少必要的能量而无法完成，导致DNA损伤的堆积，最终后果就是代谢紊乱和寿命缩短。
端粒缩短会导致DNA复制错误以及细胞死亡。研究显示每天进行体育锻炼、减少食物摄入都能让机体变得更为高效，延缓端粒缩短。这也是斯科特·开利在太空中生活了一年端粒反而变长的原因之一。
由环境变化带来的基因变化称为表观遗传学变化，不具有遗传性，但可能会引发疾病。
我们的身体每分钟都在合成以万亿计的蛋白质。当蛋白质发生折叠错误或是受损时，就可能导致细胞死亡。溶酶体（lysosome）是一类蛋白质分子伴侣（chaperone protein），可以将发生折叠错误或是损伤的蛋白质重新折叠、进行回收，这一过程称为自噬（autophagy）。理想状态下，我们的细胞能够正常地自我更新，从蛋白质的层面上来讲就是获得“蛋白质动态平衡（proteostasis）”。失去这种动态平衡可能造成新陈代谢的系统性紊乱。Tau蛋白的堆积和结晶化也是由于这个蛋白质回收系统发生错误，最终导致痴呆，也就是阿尔兹海默症。
由于营养成分识别功能变弱，NAD+储量不足，糖酵解速率下降，胰岛素抵抗增强，最终带来的就是糖尿病和肥胖。补充NAD+前体（例如烟酰胺核糖，nicotinamide riboside）可以提高糖酵解效率。体育锻炼也对提升NAD+水平有助益。间歇性断食和严格控制进食时间对维持营养成分识别的效率和提升新陈代谢健康水平都很有效。
线粒体为细胞活动提供能量。线粒体功能出现缺陷是许多慢性病的根本原因。
单个细胞的衰老即称为细胞老化（cellular senescence）。受损或接近死亡的细胞会带来炎症等系统性问题。