青春永駐這事兒 科學家正在想辦法

  • 2018-04-27 08:38
  • 來源: 科技日報

????人類一直夢想著能青春永駐。從古至今,關于尋找長生不老秘方的故事層出不窮。與很多人印象中“歪門邪道”不同的是,衰老生物學其實是一門嚴肅的學科,科學家們在抗衰老領域做出很多尚未被公眾了解的成績。

????在BBC近日推送的播客《明日世界》中,主持人介紹了一些正在研究減緩、甚至阻止衰老進程的科研人員。衰老這種被認為是自然規律的事真的可逆嗎?衰老生物學的前沿在關注什么,“長生不老”能實現嗎?記者就此采訪了相關專家。

????科學家找到不少調控生命的密碼

????衰老研究是生命科學領域近幾十年的熱點方向。北京生命科學研究所研究員董夢秋此前在接受科技日報采訪時曾介紹道,上世紀90年代以前,大部分人覺得研究衰老沒有意義,認為衰老是隨機、不可調控的。直到1993年,一位線蟲研究專家在線蟲里發現一個基因突變,這個突變可導致線蟲的壽命翻倍。后來有人在果蠅里也發現胰島素信號通路跟衰老有關,在人類遺傳學資料中也有線索支持,研究空間被打開。

????“現代科學對抗衰老的研究確實時間還不長,如果從首次發現小動物的壽命可調控算起,也就幾十年的時間。”中科院上海生命科學研究院研究員蔡時青在接受科技日報記者采訪時表示,“但自那以后,該領域的進展很快,尤其是在壽命調控方面取得了不少突破。”

????簡單說來,線蟲生物學的開拓者、2002年諾貝爾生物學或醫學獎獲得者、生物學家悉尼·布倫納等人開始利用線蟲作為模式生物研究發育生物學問題, 線蟲逐漸被廣泛應用于生物學研究的各個分支領域。

????隨后,美國加州大學舊金山分校的凱尼恩教授實驗室1993年在《自然》雜志上報道了編碼胰島素受體樣蛋白的基因Daf-2突變后線蟲的壽命增加了一倍,這項研究稱得上是衰老研究領域里程碑式的工作,首次揭示單基因可以調控動物壽命, 開啟了人們對壽命調控機制研究的新時代。“截至目前,科學家陸陸續續發現了上百個與動物壽命延長相關的基因,這些長壽基因的發現,使人們對于壽命控制機制有了較為全面和清晰的認識。”蔡時青說。

????探究“不老”秘密在路上

????基于這些科研成果,資本開始聞風而動。“谷歌、雅虎等都開始成立公司去開發延長壽命的藥。”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。“總體而言,壽命的可調控已經是一個事實,并且科學家找到了一些方法。”蔡時青說,但同時,科研人員發現,壽命的延長與高品質的生活是兩回事,“‘長生’和‘不老’其實是兩個概念,目前,‘長生’在某種程度成為可能,而‘不老’是目前衰老生物學的前沿方向之一。”

????“如果將壽命從80歲延長到100歲,但后面的20年人的各種身體機能還在退化,那其實是沒有什么意義的。”蔡時青說,在延長壽命的同時保持各種機能的活力,實現真正意義上的年輕,是他的課題組研究方向之一。

????眾所周知,大部分人的行為和認知功能會隨著衰老逐漸退化,然而也有一些人在耄耋之年仍能保持較好的活力。蔡時青團隊選擇從衰老速度在個體之間存在的顯著差異入手,發現神經肽信號在衰老動物行為退化過程中發揮十分關鍵的作用。這一工作首次揭示了個體之間衰老速度差異的遺傳基礎,發現一條新的信號通路調控動物衰老,闡明了神經肽介導的膠質細胞—神經元信號在衰老速度調控中的重要作用,是近年來衰老領域取得的重要突破,于去年11月被《自然》以長篇論文形式報道。

????“返老還童技術”尚處在實驗階段

????正如蔡時青所說,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。

????加州“掌控可忽略衰老研究基金會”首席科學官德格雷表示,他們的目標是為中年和老年人研發出一套特定療法,讓他們的生理與心理年齡與30歲以下的年輕人相當。德格雷說,他們想“修正30歲到70歲間的不良變化”。他認為,與衰老相應而生、導致相關疾病的細胞損傷主要與七項生理因素有關:組織細胞更新速度偏慢、細胞增殖失去控制(如癌癥)、細胞未按規定時間死亡(如癌癥)、線粒體DNA受損、廢物在細胞內堆積、廢物在細胞外堆積、以及細胞外基質僵硬。

????德格雷稱,他們已經找到應對上述所有問題的方法,可以用他們研發的療法來解決。他認為,干細胞療法可以解決第一個問題,可以為組織提供新鮮的年輕細胞,替換在衰老過程中死亡的細胞,而其他問題,如細胞未按規定時間死亡等,則需要更加復雜的解決方案。在他看來,未來的“返老還童技術”能夠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以恢復到30歲的水平。

????與此同時,各國科學家從不同方面研究“如何讓人保持年輕”這一課題。例如,2017年,美國杜克大學丹尼爾教授團隊報道了一種對抗衰老的簡單辦法。該團隊分析,在飲食中合理控制熱量的攝入能夠有效減緩個體生理年齡的衰老。這也就意味著,人們能夠通過合理的飲食熱量控制,讓自己青春“留駐”。

????此外,來自楊百翰大學的研究人員發現,相比靜坐生活方式以及中等水平活動的人群而言,那些持續進行高水平體育活動的人群機體細胞中的端粒要明顯更長一些。

????端粒是染色體末端的蛋白帽狀結構,就像我們機體的生物鐘一樣和年齡直接相關,每當細胞分裂一次,我們就會失去一小部分端粒,因此隨著機體變老,我們的端粒也會越來越短。研究發現,高水平體育活動人群機體的端粒要比靜坐人群機體的端粒高出9年的生物老化優勢,要比中等活動人群的端粒高出7年的生物老化優勢。

????“總體而言,同行們都在用各種方式來尋找抗衰老的方法,但大多仍停留在動物實驗階段。”蔡時青說。他分析,衰老是個特別復雜的過程。學術界對衰老的原因提供了多種假說,試圖從不同的方面進行解釋,包括氧化自由基損傷假說、端粒假說、錯誤蛋白質合成假說、基因突變累積假說等。“然而上述假說只能解釋部分衰老現象。”蔡時青說。

????“同時,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。”蔡時青說,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。(記者 操秀英)

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責任編輯:曹楨

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