《细胞》:中国科学家们让老年猕猴在生物学上再次年轻,灵长类动物的衰老可能是可逆的
现在中国科学家的重磅成果真挺多了,《科学》、《自然》、《细胞》上发文很平常了。不过这个用“超级干细胞”逆转衰老,感觉是意义挺大的。保健品营销群里一天到晚推销日本公司灵药,买了就逆转衰老。这个是可信的科学成果。
"“超级干细胞”增强了猴子的记忆力,并提供了防止神经退行性变的保护。阻止了与年龄相关的骨质流失,并在所检查的 61 个组织中恢复了一半以上的活力。该疗法还减少了有害的炎症并减轻了衰老细胞的负担——衰老细胞是导致全身衰老的老化、非分裂细胞。
上月发表在《细胞》杂志的研究,让老年动物在生物学上再次年轻。用一种与长寿相关的基因强化人类干细胞,它们使年老的猴子恢复活力——提高记忆力、保护骨骼、镇静炎症并恢复数十个器官的年轻活动。
这项工作是在动物身上,是迄今为止最令人信服的证明之一,表明灵长类动物的衰老可能是可逆的。
研究的核心是间充质祖细胞(MPC),一种在骨髓和结缔组织中发现的干细胞样细胞。这些细胞能够转化为骨骼、软骨、脂肪和肌肉细胞,同时还分泌帮助附近组织自我修复的因子。
但MPC会随着身体一起衰老,并最终处于永久退休的状态,衰老细胞不再分裂。更糟糕的是,它们会泵出炎症分子、疤痕组织信号和其他加速邻近细胞衰老的“有毒颤动”。实际上,衰老细胞会将衰退扩散。
为了克服这种疲惫,研究人员引入了FoxO3,一种被称为长寿基因调节剂的蛋白质。在健康的年轻细胞中,FoxO3 就像一个总机操作员,打开 DNA 修复途径、抗氧化防御和抗应激程序。在较老的细胞中,FoxO3 活性减弱 ,使它们容易受到损伤。
水螅是一种能够无限再生的淡水生物,就严重依赖FoxO来保持干细胞活跃。人类共享相同的蛋白质,遗传学研究将 FOXO3 的变体与人类的超长寿命联系起来。
中国科学院团队对 MPC 进行了基因工程改造,使 FoxO3 在细胞核内保持永久活跃,不断翻转保护基因。
研究人员通过改变控制 DNA 修复、抗应激性和线粒体功能的基因来改造抗衰老细胞,这叫“SRC”。然后将这些强化细胞移植到老年猕猴体内,其年龄大致相当于 60 多岁或 70 多岁的人类。
他们发现 SRC 治疗减轻了与年龄相关的大脑萎缩,并使多个器官和组织恢复活力。MPC 提供了硬件,而 FoxO3 是使它们耐老化的软件升级。
猴子内部的结果是惊人的。骨骼健康:通常,年长的灵长类动物表现出进行性骨质流失,这与人类的骨质疏松症非常相似。接受 SRC 的猴子维持甚至改善了骨密度,这表明该治疗逆转了骨骼衰退。
认知表现:在对记忆和学习任务进行测试时,接受治疗的猴子表现明显更好,比未经治疗的猴子更有效地回忆物体和穿越迷宫。
炎症:血液检查显示炎症标志物急剧下降。由于慢性炎症(有时称为“炎症”)会导致许多与年龄相关的疾病,这一发现表明 SRC 可能有助于消除多种疾病的根源。
器官活力:治疗后扫描和活检显示大脑、骨骼甚至生殖器官都恢复了活力。研究人员认为,这种广泛的效应是由外泌体介导的——SRC 释放的微小囊泡将恢复活力的蛋白质和遗传物质携带到其他细胞,本质上充当青春的信使。
迄今为止测试的大多数抗衰老策略,如雷帕霉素和禁食模拟物,主要在啮齿动物身上有效。灵长类动物因为寿命更长,生理机能复杂,一直难以捉摸。
这项研究让猕猴的功能恢复,弥合了小鼠生物学与人类潜力之间的差距。研究结果表明,衰老不仅仅是被动磨损的结果,至少部分是可编程和可逆的。如果类似的方法对人类有效,那么 SRC 有一天不仅可以治疗骨质疏松症或记忆力下降,还可以治疗更广泛的衰老综合征本身。
但巨大的问题仍然存在。专家强调,虽然结果很有希望,但翻译成人类还远未得到保证。安全、耐久性、生产与排异反应、伦理学,问题很多。
“这是一个里程碑,但我们绝不能跳到人类永生的头条新闻,”一位独立的老年学专家说。“它表明灵长类动物的全身衰老是可以调节的——这已经足够深刻了。”
目前,变年轻的老年猕猴仍在研究中。影响是深远的,如果科学家能够用抵抗衰老的细胞来补充身体,医学可能会从逐一治疗疾病转向解决其共同根源:衰老。