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【医学前沿】新知!换掉衰老细胞,就能延长寿命,延缓衰老可能比你想的更简单!

来源: 环球科学ScientificAmerican 作者:田田 发布时间:2018-07-11 点击数:570

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文章来源:环球科学ScientificAmerican,版权归原作者所属

如果衰老的人体和年久失修的厨房一样,返老还童就会像用崭新的花岗岩瓷砖换掉掉色裂缝的塑料贴片一样轻松。根据新兴科学领域推断,生物修复实际上可能比你我想象得更容易实现。

“长寿药”这个领域研究可能杀死衰老细胞的化合物,这些细胞随年龄增长已不能正常工作但拒不凋亡。本周一发表于《自然 医学》的研究认为这一手段也许某天确能奏效:梅奥诊所的科学家们从老年小鼠身上移除了衰老细胞后,不仅它们的寿命延长了,而且它们的“健康寿命”也延长了。也就是说,在额外的几年生命中,小鼠们健康、强壮、充满活力,而不是像一半85岁以上的人类一样,虚弱、衰朽、饱尝病痛。

“长寿药作为一个(减缓或逆转衰老的)概念,是非常有意义的,”美国国家衰老研究所衰老生物学部的主任Felipe Sierra说,“这个研究令人印象深刻当前已有二三十种长寿药被发现且有公司投入研究。这是一个热门领域。”

衰老细胞的巨大效应

研究的主导者,梅奥诊所的James Kirkland博士解释道,移除衰老细胞有可能延缓衰老,是因为老细胞不仅给心脏、骨骼、免疫系统及其他器官带来压力,同时还不断制造炎症化合物,这些化合物杀死年轻细胞,还伤害产生新细胞的祖细胞。“衰老细胞踩下了产生新细胞的刹车片。”他说。这种双重打击意味着在老年动物体内,包括人类,年轻且功能完好的细胞越来越少。

因为衰老细胞在年长者体内也数量不多,在皮肤中占比最高,不过8%,移除它们不至使得任何器官因细胞不够而不能正常工作。“有些人认为移除衰老细胞会带来不良后果,”Sierra说,“但数据表明并不会有这种情况。”

在小鼠研究中,Kirkland的团队首先将50万个衰老细胞(通过药物和辐射变得极衰老)移植到年轻(6个月)和中年(17个月)小鼠体内。虽然只构成体内细胞总数的万分之一,移植细胞足以使小鼠衰老,在两周内把它们变得更慢、更虚弱。被移植了衰老细胞的17月龄小鼠的死亡率也增加到了未受干预同龄鼠的5倍。虽然被移植的细胞只存活40天,小鼠们的早发衰老持续了数月。这一现象支持了衰老细胞虽不多但是能造成巨大影响的观点,例如通过杀死年轻细胞和阻止祖细胞产生新的替代细胞。

“衰老细胞带来巨大效应,”Kirkland说道,“它们生产的有毒物质会吸引具细胞杀伤性的免疫细胞,并将衰老扩散到周围的年轻细胞上。”不仅仅是周围的:虽然移植来的衰老细胞主要损伤了小鼠的脂肪,它们也造成了较远的肌肉细胞的提前衰老。研究者写道,只有少量的衰老细胞造成了“强烈、长期且有害的系统效应”。

这两种药或成长寿希望?

随后,科学家们给自然衰老小鼠和被移植了衰老细胞的年轻小鼠施用了两种长寿药:达沙替尼(dasatinib),一种白血病药物,和槲皮素(quercetin),一种许多蔬果(和一些膳食补充剂)中都有的植物化合物。它们是Kirkland和他的团队最早锁定的长寿药,因为它们能有效阻断衰老细胞中的六七种生化信号通路,衰老细胞机智地利用这些通路推迟自身的死亡。

在年轻小鼠中,这些化合物杀死了足够的移植衰老细胞,使小鼠们免于过早变慢、虚弱。施用了化合物的自然衰老(20月龄,相当于人类的65岁)小鼠走得更快,在跑轮上跑的时间更长,抓取舞台更有力,总体上比同龄鼠更活跃。极高寿小鼠(24到27月龄,相当于人类75到90岁)用药后比同龄鼠寿命延长36%,且没有经受晚年常见的疾病和衰弱状态。 美国国家衰老研究所主任Richard Hodes博士认为这是“解决细胞衰老便能延缓衰老状态并带来健康长寿的有力证据”。

衰老方面的研究已经识别出多种看起来颇具希望的化合物,从白藜芦醇到“年轻的血液”,数量之多超出想象。然而大多最终都没能达到预期效果。Kirkland自己并不用槲皮素补充剂,他说:“在我们得到临床试验结果前,大家绝对不该用这些药。”

麻省理工学院的生物学家Leonard Guarente曾发现衰老的一种关键机制与去乙酰化酶有关,他认同移除小鼠体内的衰老细胞可以带来健康和寿命的“净增长”。“衰老细胞只占细胞总量的一小部分,组织仍能正常工作。我认为这是一个有趣的角度,但谈及对人类的可能益处为时过早。”

能回答这一疑问的临床试验正在进行中,包括对其他十余种长寿药的研究。其中有的“甚至比达沙替尼和槲皮素更好”,Kirkland说。他估算,达沙替尼和槲皮素的组合能移除小鼠体内20-70%的衰老细胞,但其他长寿药能清除更多。

Sierra说,但它们正在形成一个产业。加州的生物技术公司Unity已于今年五月面世。Unity的共同创始人和主席Nathaniel David说,它们的长寿药生产线基于使用不同实验化合物瞄准衰老细胞自我保全的六种生物机制进行干预。Unity将在明年申请美国食品药品监督管理局(FDA)的许可,测试两种化合物对抗衰老相关疾病(如骨关节炎)的效果。

FDA不把衰老本身算作一种疾病,所以抗衰老药物必须证明它们能治疗其他疾病。不同长寿药对不同种疾病的效果会不一致,但是“以衰老相关的具体疾病为靶子,可能你也瞄准了衰老自身。“David预测。

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