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衰老进程可操控 换血大法开创团队新突破

来源:量子位     发表于:2022-08-17 09:42   1354 次阅读 

要说对延缓衰老、“返老还童”的执著,现代人可一点儿都不比秦始皇少。什么“换血大法”、抗衰口服药……都是热议颇多的方法,相关研究也频频登上顶级学术期刊。最近,Nature子刊报道了一项突破研究—— 证明了生命在时间面前不是无能为力,细胞衰老的进程可以被环境调控。

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图片来源于:https://www.hippopx.com-jcs

用的方法还是血液交换。

研究团队把年轻小鼠和老年小鼠血液交换后,发现衰老的迹象迅速通过血液传递给年轻小鼠,肌肉和内脏细胞都发生老化,力量、耐力双双下降。

另一面的老年小鼠,肌肉力量、身体耐力都提高了,运动起来是腰也不酸背了背也不疼了。

对于人类自然没法做这样的实验,不过研究中也进行了一些尝试。

把年轻人体细胞浸泡在老年人的血浆中培养,结果6天内多个与衰老相关的基因表达增加。

而这项研究的通讯作者Irina M. Conboy,当年曾以第一作者身份,发表了“换血抗衰老”领域的奠基之作。

那么,这一次新研究,又有哪些新发现?

从肌肉到器官都能调控

具体来看,研究人员通过把不同年龄的两只小鼠连接在一起“异体共生”,进行单次血液交换。

Irina M. Conboy,正是开创两只小鼠连接换血方法的奠基人。

2005年,Nature报道了一项“换血抗衰老”机制的研究,后续逐渐成为这一领域的奠基之作,目前被引用数量已经超过2200次。

这次交换的两只小鼠,一只为3个月大的年轻小鼠,另一只为22-24个月左右的老年小鼠。

换血7天后,研究人员对两只小鼠进行了体能测试——让它们在跑轮上跑到完全没劲为止。

结果显示,注射了衰老血液的小鼠与同龄普通小鼠相比,坚持的时间更短、更容易疲劳。

在它们的肾脏、肝脏中也发现了更多衰老的迹象,比如肾纤维化等。

另一只注射了年轻血液的老年小鼠,倒是“青春焕发”。

其血脂、纤维化指标均有所下降,肌肉耐力、抗疲劳的情况都有所提升。

研究人员推测,来自老年小鼠的血液正在释放一种衰老相关分泌表型(SASP),它会促使肌肉无力、耐力下降、组织损伤等,这些正是衰老的迹象。

SASP是衰老细胞释放分泌的一些因子,被视为衰老的关键性特征之一。

而如果在交换血液前给小鼠服用抗衰老药物“达沙替尼+槲皮素”,年轻小鼠衰老的迹象就会明显减弱。

那么,具体到分子机制层面,两只小鼠换血后发生了哪些变化?

研究人员还进行了体外实验。

他们分别在年轻/衰老小鼠血清、年轻/衰老人类血浆环境下,培养小鼠和人类的原代细胞。

年轻小鼠(4个月)和衰老小鼠(32个月)血清对比结果显示:

衰老小鼠的血清中,衰老上调基因Cdkn2a的表达增加,衰老下调基因Lmnb1表达减少。

在这里,上调表示基因转录成mRNA时受到正向调控,也就是促进表达;下调则反之。

与上调衰老有关的β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)表达增加,同时细胞增殖减少。

而且,在年轻小鼠血清和衰老小鼠血清各占一半的情况下,处理后的小鼠细胞衰老情况,和100%衰老小鼠血清培养后的情况相当。

也就是说,衰老小鼠血清占据主导地位。

此外,研究人员还把人类肾脏细胞,放在老年人类(60-70岁)的血液环境中培养。

实验6天后,在细胞中发现了很多衰老标志物。

但如果将肾脏细胞放在20-30岁人类血液中培养,并不会发现这种现象。

最后,研究人员表示,上述实验表明,调节包括SASP在内的各种衰老因子,可为抗衰老、延寿提出更多策略。

“换血大法”也再一次显示了它在延缓衰老这事儿上,值得关注。

具体机制仍不明,已有人等不及尝试

最早的小鼠“异体共生”试验轰动一时,外界很快将其解读为年轻血液中的某些有益成分能起到“返老还童”的效果。

不过Conboy本人认为这不能解释所有问题,还有一个方面在于年老小鼠血液中的有害成分被稀释了。

为了证实这一点,Conboy团队后来还发表另一项研究,分别用生理盐水把年轻小鼠和年老小鼠的血浆稀释了50%。

结果对于年轻小鼠来说没有什么不好的事发生,小鼠很快补充上缺少的血浆,并且仍然保持年轻。

年老小鼠却显著地恢复了活力,除了肌肉和内脏被增强,大脑内神经炎症也下降,表现出认知能力提高。

与此同时,随着换血这个研究方向越来越热,年轻血液中起作用的一些关键成分也被识别出来。

一项研究来自匹兹堡大学,给受伤的老年小鼠注射了年轻小鼠血液可以加速肌肉再生。

研究团队认为这和细胞外囊泡(Extra cellular Vesicles, EVs)有关,第二次把细胞外囊泡去除后再做一次试验,效果也随之消失。

另一项研究来自斯坦福大学,把连续运动一个月的小鼠血液注射给久坐不动的肥宅小鼠,观察到久坐小鼠在记忆力测试中的表现提高了,脑部炎症水平也降低了。

这一次是血液中的凝集素(Clusterin)在起作用,运动后血液中凝集素升高,注射给久坐小鼠后可以抑制炎症信号。

今年还有一项更神奇的研究,来自日本广岛大学。

体外培养的人类骨骼肌细胞注射了冬眠黑熊的血清可以增加肌肉质量,这又和类胰岛素生长因子IGF-1有关。

最后要说的是,无论是换血还是血浆稀释,在学术界还是以动物试验和人体外试验为主,临床应用的有效性和风险都还需要进一步探索。

不过这可挡不住人们追求“长生不老”的决心。

美国Ambrosia公司曾在2016年以8000美元一疗程的价格向富人提供年轻人的血液,这个项目到2019年被FDA叫停。

俄罗斯一位自称生物黑客(Biohacker)的狂人Nikolay Sidorov,拿自己和志愿者试验了Conboy的血浆稀释方法。

在三次稀释过后,他描述自己感到精力充沛。

就像早上喝了几杯咖啡,只不过这种状态能持续好几天。



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