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      青春永駐返老還童?科學家正在破解長壽密碼

      發布時間:2021-12-20 14:17 作者:長沙助孕小編 來源:未知 點擊:53170 字號:

        齊魯晚報·齊魯壹點記者 于梅君

        天山童姥是金庸小說中的傳奇人物,她能返老還童,古稀之年卻宛若青春少女。這雖然有些詭異,但青春永駐是人類孜孜以求的夢想?!肚f子·盜拓》言:人上壽者百歲,中壽八十,下壽六十。百歲人生是不少人心中美好的愿景。要長壽,更要健康長壽,科技迅猛發展的今天,越來越多的學者在尋找有效抗衰的路上汲汲求索。

        長壽密碼不斷被破譯

        人體衰老可表現為皮膚皺褶、頭發花白、行動遲緩以及多種組織器官的退行性變化等。讓年齡“一鍵還原”的秘密在哪里?中國科學家不斷取得新突破。

        12月7日,中國科學院上海營養與健康研究所孫宇研究組在《自然·代謝》期刊發表論文,他們從天然藥庫中篩選并發現葡萄籽提取物(GSE)具有清除衰老細胞的作用,而其組分PCC1(原花青素C1)能夠高效且安全地清除衰老細胞,單獨對衰老小鼠使用PCC1,能延長健康中位壽命64.2%,其根源就在于PCC1能對衰老細胞進行精準阻擊。

        衰老細胞也稱僵尸細胞,既不具備健康細胞的功能,也無法生長和分裂。它們還會釋放特殊因子,一邊增加機體的免疫壓力,一邊“感染”周邊的正常細胞,無異于壞了一鍋粥的“老鼠屎”。

        人體年輕與否,與細胞核染色質的“狀態”密切相關。11月15日,中國科學院動物研究所劉光慧教授領銜的研究團隊宣布,他們成功挖掘出隱藏在人類基因組中誘導細胞衰老的遺傳信息,刪除該基因,最多可延長實驗動物壽命的25%。

        自2015年開始,劉光慧教授團隊便利用CRISPR“基因剪刀”技術,對千萬級個人類細胞進行培養、篩選,最終選取了百余個此前從未被發現過的可促進細胞衰老的基因,其中排第一的便是名為“KAT7”的促老基因,清除此基因后,超81%的小鼠壽命超過兩年半(相當于人類的80歲),而該基因被表達后,這一數值降到了27%。

        KAT47基因被比喻成“保持細胞年輕態”的開關,當開關開啟時,細胞會加速老化,當開關關閉時,老化速度就會減緩甚至逆轉。這項研究除了延壽外,還有很多現實意義。例如以衰老細胞為靶標,有望發展出針對骨關節炎、心血管疾病和神經退行性疾病等衰老相關慢病的新型防治策略。

        與劉光慧教授此次的“基因干預”法不同,哈佛大學教授大衛·辛科萊則認為:誘發衰老的根本原因在于細胞內DNA損傷的疊加以及自我修復能力的下降。

        因此他們選擇了“物質干預”路徑,通過外部攝入β-煙先胺核苷酸,小鼠生理年齡由原本的22個月倒撥回6個月,剩余生存期也延長了近1/3。相比剛取得成果的KAT7促老基因,β-煙先胺核苷酸物質已走到商業化普及層面。

        四種衰老模式浮出水面

        有人60多歲時心臟依然強健,腎臟卻開始衰竭;有人可能擁有30歲人的腎臟,卻常罹患傳染病。為什么人與人之間衰老過程迥然不同?美國趣味科學網站去年的一項報道中稱,人類存在四種不同的“衰老模式”:免疫、腎臟、肝臟和代謝。一個人的衰老模式,取決于體內哪個生理系統衰老最快。

        例如,免疫衰老模式者擁有更多炎癥標記;而代謝衰老模式者的血液中糖分更多,這表明身體代謝葡萄糖的效率下降了。研究人員還發現,每個人的衰老“概況”都由不同衰老模式混合而成。研究人員表示,或許可以通過藥物、飲食和生活方式干預,讓其中一些衰老過程放慢腳步。

        “老年人免疫力差”是我們經常聽到的一句話,但很少有人能解釋,隨著人體變老,免疫力為何會變差。以色列理工大學的研究人員解開了人體免疫系統衰老的“密碼”。他們認為,人體免疫系統衰老的秘密在于B細胞。B細胞由骨髓產生,通過血液運送到淋巴及脾臟。

        B細胞存在一個反饋機制,即記憶B細胞會產生特定的激素信號,抑制骨髓產生新的B細胞。隨著人的年齡增長,遭遇過的病原體越來越多,記憶B細胞也積累得越來越多。在反饋機制作用下,骨髓無法產生足夠數量的新鮮B細胞,當新的病原體入侵時,也就無法產生較強的免疫反應。研究者認為,通過某種手段阻斷記憶B細胞的激素信號作用,能夠逆轉免疫系統衰老過程。

        預期人類最長壽命120—150歲

        你究竟老不老?或許很快就有一套生物指標可以確切地告訴你。英國《自然·通訊》雜志今年5月26日發表了一項報告,新加坡研究人員開發出一種描述生物學年齡的單一變量,稱為“動態生物體狀態指標”,可用于評估生物學上的衰老進程。

        “動態生物體狀態指標”和預期的變量(如年齡、疾病和生活方式)相關,可以指示人體從疾病中恢復的能力?!皠討B生物體狀態指標”呈現的變動也會隨年齡增加,研究人員利用這一點及生理韌性的逐漸喪失進行了預測,得出人類最長壽命為120歲至150歲的結論。

        衰老是導致許多復雜疾病的主要因素。精準預測一個人的衰老程度,可以幫助設計個性化醫療、保健方案。而在衰老過程中,面部衰老比較明顯,也就是說,年齡確實“寫”在臉上。

        中科院上海生科院計算生物學研究所韓敬東研究組發現,從面部細節的衰老趨勢,可以預測一個人的年齡。研究人員使用3D相機采集了年齡在17到77歲之間的332個中國人的三維面部圖像。

        結果顯示,嘴的寬度、鼻子的寬度和嘴與鼻子之間的距離,都會隨年齡增加而增加,而眼角則會隨著年齡增加出現下垂。40歲以前的樣本預測出的年齡和實際年齡差距平均在6歲左右,40歲以后的樣本差距變大。

        通過對比受測者的血液健康指標,驗證了這些“寫”在臉上的衰老痕跡,在血液里也“有跡可循”。

        “在全身皮膚中,臉部衰老非常明顯,而眼瞼變化最為明顯?!敝袊茖W院北京基因組研究所張維綺說,“光損傷和慢性炎癥可能是眼部皮膚衰老的重要誘因?!逼鋵?,隨著年齡增長,人的整個面容都在改變,但各部位衰老速度不同。衰老時最先出現的鼻唇溝加深,就與面部中間的上頜骨整體后縮有關。研究人員說,每個人皮膚變老的模式都不一樣,但放之四海而皆準的抗衰老手段是做好防曬。

        衰老的核心:細胞衰老

        外表層次的衰老,一般來說肉眼可見。不過,衰老往往有更深層的機制。研究發現,無論是外表衰老還是內在衰老,根源都是細胞層面的衰老。目前認為導致衰老的九大因素,分別為基因組不穩定、端粒磨損、干細胞衰竭、表觀遺傳改變、蛋白質穩定態喪失、營養傳感失調、線粒體功能障礙、衰老細胞的清理障礙、細胞間通訊改變。

        基因組不是鋼鐵俠,它們在細胞內受到了各種損傷,既包括外源性刺激比如氧自由基損傷,也包括內源性的比如基因組隨機復制錯誤,源頭出問題了,那么后續自然也好不到哪里。

        染色體的頂端會存在一種像帽子一樣的結構,稱為端粒。端??梢哉f是細胞的定時器,細胞每分裂一次,端粒就縮短一次,當縮短到不能再短的時候,細胞就無法繼續分裂,于是就死掉了,目前認為,普通細胞一生只能分裂50多次。

        干細胞是具有高度自我分化和更新潛能的細胞。我們身體源源不斷的細胞替換就來源于干細胞。干細胞隨著年齡也會衰老,無法繼續大量彌補身體細胞的消耗,最終,個體就衰老了。而線粒體這種細胞的能量工廠,不斷產生氧自由基等,隨著衰老修復機制下降,損傷也會越來越大。

        既然這些衰老機制已被解讀,那么應對衰老,也往往是針對這些因素。比如增強細胞的修復機制、修復DNA、修復蛋白質等,從而讓細胞恢復正常。還有一種是替代思路,既然人體有無限增殖的干細胞,那么能否把干細胞激活,從而延緩衰老?這就是目前的人工誘導多能干細胞的研究。

        “七分飽”真能逆轉衰老

        目前已知的健康長壽核心因素包括生活方式、環境和遺傳因素。

        疾病、衰老、不良生活方式等,都能通過DNA甲基化等方式在DNA上留下印記。美國研究人員通過臨床試驗證實,通過飲食和生活方式干預,能夠潛在逆轉表觀遺傳年齡,延緩生物學衰老。

        研究團隊在40多名健康男性志愿者中進行了試驗,他們在8周時間里接受飲食、睡眠、運動和放松指導,對照組則不受干預。與對照組相比,志愿者的DNA甲基化年齡減少了3.23年。這說明,保持良好的生活習慣對抗衰老很有效。

        延緩衰老,卡路里限制(即節食)在多個物種中被證明有效。2020年2月27日,《Cell》雜志在線發表題為《能量限制重塑大鼠衰老的單細胞轉錄圖譜》的研究論文。中外科研機構合作,以嚙齒類動物大鼠為研究對象,通過對年輕任意進食組、年老任意進食組、年老節食組的20多萬個單細胞及細胞核的轉錄組分析,繪制了衰老和節食狀態下不同組織器官的分子網絡圖譜。研究者發現,超過1/2的衰老細胞和1/4的衰老基因能被“七分飽”逆轉,節食可以有效地逆轉免疫細胞比例在衰老過程中的異常變化。而保持血液中鐵含量的健康水平,可能是改善衰老和延長壽命的關鍵。

        抗衰疫苗都有了

        近日,日本順天堂大學的科學家開發出一種抗衰老疫苗,在動物實驗中成功改善了小鼠與年齡增長相關的病癥,還能延長早衰癥模型小鼠的壽命。研究已發表于《自然·衰老》雜志。

        該研究中使用的衰老抗原——非轉移性黑色素瘤糖蛋白B(GPNMB)會在衰老細胞中聚集,在患動脈粥樣硬化小鼠的血管內皮細胞和白細胞中的表達增多。研究顯示,敲除含有GPNMB分子的衰老細胞上的相關基因,可以降低采取高脂肪飲食小鼠脂肪組織的衰老程度,改善全身代謝異常。

        研究人員以GPNMB為抗原成分,研發出一款抗衰老疫苗。使用這種疫苗,能減少小鼠體內含有GPNMB分子的衰老細胞,改善小鼠與年齡增長相關的病理性改變,還能延長早衰癥模型小鼠的壽命。

        基于各種抗衰科研成果,資本也開始聞風而動?!肮雀?、雅虎等都開始成立公司去開發延長壽命的藥?!敝锌圃荷虾I茖W研究院研究員蔡時青說,治療糖尿病的常見藥物二甲雙胍就被證實可以延長嚙齒動物的壽命?!翱傮w而言,壽命的可調控已經是一個事實,并且科學家已找到一些方法?!辈虝r青說。

        各國科學家在逐步解讀“長生”密碼的同時,開始將重點轉移到探究“不老”的秘密,以實現老而不衰。專家認為,未來的“返老還童技術”能將老年人體內的細胞轉化為年輕時的狀態,理想狀態下,60歲老年人的生理水平可恢復到30歲的水平。

        “由于人體實驗時間太長,相比其他藥品,抗衰老藥物的開發周期也會特別長?!辈虝r青說,雖然學術界近年來有一些讓人興奮的成果,但抗衰老研究從學術走向應用,還有很長的路要走。

      【編輯:劉歡】

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