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研究发现“稀释血浆”能逆转衰老 返老还童真的那么简单吗?

来源:博雅

日期: 2020.06.19

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近期,发表在《Aging》杂志上的研究显示,用盐水和白蛋白的混合物替代老年小鼠的一半血浆,就能逆转衰老迹象,为组织注入生机活力[1]。


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近年来,关于异时性血液共享使衰老组织恢复活力的概念被多次提及,而且有关这种方法的工作原理,大多数研究都集中在年轻的血浆、血浆成分以及一些候选药物上。例如,曾经《自然》网站就报道了通过年轻血液来治疗老年痴呆的人体临床试验,不过对于这种方法科学家们也展开了激烈的争论。尽管如此,人们对“通过置换年轻血液来逆转衰老”还是充满着畅想。


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新发表的研究给人以“剧情反转”的感觉,它揭示了只需要稀释衰老小鼠的血浆,而不需要年轻的血液,就可以达到类似延缓衰老的效果。


在这项研究中,研究人员用含5%白蛋白的生理盐水替换了小鼠的一半血浆,从而稀释了血浆因子并补充了白蛋白。这个过程被称为“中性”血液交换(NBE)。


研究数据表明,单次“中性”血液交换就足以达到增强肌肉修复、减少肝脏脂肪和纤维化、以及增加老年小鼠海马神经生成的作用,这些结果与年轻血液置换的研究结果相似。


研究人员还对本次研究的小鼠蛋白组学进行了分析,目的是为了了解置换后血液蛋白质的变化。同时研究人员对经过治疗性血浆置换(TPE)的人类血浆进行类似分析。


结果显示,血浆置换过程就像一个分子复位按钮,降低了随着年龄增长而升高的多种促炎蛋白的浓度,同时使更多有益的蛋白大量反弹,从而广泛地协调组织的维持与修复,并促进免疫反应。此外,单个治疗性血浆置换可以恢复血液的功能性,从而消除了典型的“老”血清对祖细胞增殖的抑制作用。


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比较的NBE / TPE蛋白质组学


这项研究增加了人们对多组织再生系统模式的理解。研究人员建议使用FDA批准的治疗性血浆置换(TPE)来改善老年人的健康和恢复力。


以上新研究从血液的角度向人们展示了逆转衰老的可能性。除了血液,近年来科学家们还从细胞、蛋白以及基因等角度给人以“返老还童”的新畅想。


从细胞角度如何实现“返老还童”?


随着年龄的增长而功能失调的细胞,也叫做衰老细胞,它们可随着时间堆积并被清除,但当这些细胞的清除失败时,就会对组织造成损害,从而导致衰老和健康状况不佳。


那么,如果将这些自我清除失败的衰老细胞进行人工清除掉,会不会就能实现延长寿命的目的?科学家们在这方面的设想已经得到了理论支撑。科学研究发现[2],当在年轻小鼠体内输注少量衰老细胞时,就足以引发持续的身体功能障碍,这些衰老细胞还会扩散至宿主组织中。在年老小鼠体内移植少量衰老细胞时,也会出现这样的效果,并伴随着存活率降低。


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除了这些发现,干细胞与逆转衰老也被热议。


机体衰老时干细胞会发生什么变化?以间充质干细胞为例,衰老过程中,由于受到病理、环境等因素的刺激,间充质干细胞的自我调节机制发生异常,使其某些生物学性状不再稳定。研究发现,成体组织干细胞的功能性储备随着年龄的增加而相应减少,这在很大程度上削弱了组织器官的再生潜能。


干细胞移植作为补充再生细胞的一种有效方法,被广泛应用于衰老相关性疾病或慢性病的治疗研究中,包括骨髓衰竭、肌肉萎缩症、糖尿病和神经系统疾病、心血管疾病等。


科学试验已经发现,老化衰弱患者注射干细胞后,许多症状得到了改善,炎症标志物水平也有所下降。在一项随机、双盲、安慰剂对照临床试验,36名平均年龄为76岁的老化衰弱症接受异基因间充质干细胞静脉注射后,衰弱症典型特征出现了显著的改善。并且整个过程没有发生不良反应事件[3]。


从蛋白质角度如何实现“返老还童”?


蛋白质的分解和合成对衰老的影响也是必不可少的。部分降解的蛋白质会随着时间的推移而累积,从而影响细胞功能。科学研究表明,药物治疗如雷帕霉素可以促进正常蛋白质的周转机制,并延长小鼠的寿命和改善人体的免疫功能。


2016年,《Elife》杂志上的研究显示[4],3个月的雷帕霉素治疗足以使中年小鼠的预期寿命提高60%,并改善健康指标;研究还发现,生命晚期的短期雷帕霉素治疗具有持久的作用,可以有效延缓衰老,影响癌症患病率等。


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2018年,《科学转化医学》杂志上的II期临床试验验证了低剂量雷帕霉素抑制剂治疗可以呈现增强人体免疫功能的效果[5],结果证实了选择性雷帕霉素抑制剂具有改善免疫功能和减少老年人感染的潜力。


从基因角度如何实现“返老还童”?


2019年,“逆转衰老达20年”的基因疗法在哥伦比亚获得临床试验许可的消息刷屏。这也是全球第一款旨在抗衰老的基因疗法。


这款疗法的作用关键是“端粒”。端粒也被认为是细胞的“计时器”,位于染色体的末端,保持着染色体的完整性和控制细胞分裂周期。每当细胞分裂产生新细胞时,端粒就会变短,直到端粒缩短到一个临界长度时,细胞也失去活性而死亡。简而言之,随着年龄的增长,端粒越来越短。因此,科学家们试图通过延长端粒来实现延长寿命的目的。


这款在哥伦比亚获得临床试验许可的抗衰老疗法就是将端粒酶逆转录酶基因导入人体,以此达到延长端粒的目的。目前这项临床试验在美国最大的临床试验登记系统中的注册编号为NCT04133649。


通过延长端粒来延长寿命,这已经被研究多年。2017年,《美国心脏病学会杂志》上就有报道使用RNA疗法来使细胞生产端粒酶,利用端粒酶来延长端粒[6]。科研人员认为,如果能够恢复端粒的长度,那么也许就能改善细胞功能以及细胞分裂和应对压力的能力,他们展示了当逆转早衰症儿童细胞中的端粒缩短过程以及延长端粒时,就可以逆转许多与衰老相关的问题。


展望


近年来,如何延长人类寿命,如何提高老年人的生活质量成为了热门话题。曾经,人类的平均寿命只有35岁,2018年我国居民人均预期寿命达77岁。未来人均寿命有望再创新高。


中国科学院专家在接受记者采访时表示,“80岁,还是90岁?前几年,新疆有位老寿星活到了128岁——人的寿命完全可以达到120岁, 那么为什么很少人活到这个岁数?因为我们人体的器官会老化、会磨损,而再生医学将可以解决这个问题。”


参考文献:

[1] Rejuvenation of three germ layers tissues by exchanging old blood plasma with saline-albumin

https://www.aging-us.com/article/103418/text

[2] Senolytics improve physical function and increase lifespan in old age

https://www.nature.com/articles/s41591-018-0092-9

[3] Allogeneic mesenchymal stem cells ameliorate aging frailty: A Phase II randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28977399/

[4] Transient rapamycin treatment can increase lifespan and healthspan in middle-aged mice.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4996648/

[5] TORC1 inhibition enhances immune function and reduces infections in the elderly

https://stm.sciencemag.org/content/10/449/eaaq1564

[6] Telomerase mRNA Reverses Senescence in Progeria Cells. Journal of the American College of Cardiology. DOI: 10.1016/j.jacc.2017.06.017 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28774385/


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