英國(guó)廣播公司《科學(xué)焦點(diǎn)雜志》網(wǎng)站1月19日刊發(fā)題為《阻止衰老的競(jìng)賽:將幫助我們健康地變老的10大突破》的文章,作者為安德魯·斯蒂爾。全文摘編如下: 衰老是造成人類痛苦的最大原因。從癌癥、心臟病到阿爾茨海默癥,現(xiàn)代世界中各大“殺手”對(duì)老年人的影響都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過年輕人。算一算就會(huì)發(fā)現(xiàn),在地球上每天發(fā)生的15萬(wàn)例死亡中,超過10萬(wàn)例是由衰老引起的。在致死疾病出現(xiàn)之前,先發(fā)生的還有多年的身體衰退、喪失獨(dú)立生活能力、衰弱、健忘、大小便失禁……把數(shù)十億人的所有這些痛苦加在一起,確實(shí)沒有其他痛苦能與之相比了。 因此,與其見招拆招地解決單獨(dú)的問題,為什么不去尋找一勞永逸的解決方案,去逆轉(zhuǎn)導(dǎo)致這些問題的衰老呢? 我認(rèn)為這是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)最激動(dòng)人心的理念——這就是為什么我寫了一本關(guān)于它的書,名叫《永不衰老:不變老地變老的新科學(xué)》。以下是證明這個(gè)想法并非科幻小說的十大突破——從過去的發(fā)現(xiàn)到如今的尖端科學(xué)都有。 1.限制飲食 在人類數(shù)萬(wàn)年的歷史上,衰老似乎不可避免。然而,20世紀(jì)30年代進(jìn)行的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)推翻了這一信條。科學(xué)家克萊夫·麥凱發(fā)現(xiàn),喂食量遠(yuǎn)低于正常水平的大鼠可以比那些喂食無限制的大鼠長(zhǎng)壽。而且,最重要的是,它們延長(zhǎng)的壽命并非是作為老年病鼠的階段——它們保持年輕的時(shí)間更長(zhǎng),推遲了老年階段疾病和衰弱的到來。 這種現(xiàn)象是否適用于體型更大、壽命更長(zhǎng)的動(dòng)物(特別是人類),仍然存在一些不確定性。此外,嘗試限制飲食的人說饑餓感是可怕的,所以我不確定是否值得為了健康地多活幾年去這樣做。 此外,作為額外的好處,研究人員正在研制“模擬限制飲食”的藥物,比如雷帕霉素或二甲雙胍,這類藥物可以模擬出少吃的效果,而人又不需要承受挨餓的痛苦。 2.可忽略的衰老 變老似乎是生命的一部分。乍看之下,它似乎是一個(gè)逐漸磨損的過程,無論是對(duì)機(jī)械還是生命體來說都不可避免。然而,環(huán)顧動(dòng)物王國(guó),我們可以看到,生物的衰老并沒有一定之規(guī)。 我提到過,人類的死亡風(fēng)險(xiǎn)每8年就會(huì)翻一番。然而,有些動(dòng)物擁有“可忽略不計(jì)的衰老”。一些種類的烏龜、蠑螈、魚和其他少數(shù)動(dòng)物的死亡風(fēng)險(xiǎn)并不取決于它們的年齡。按照這種定義來看的話,它們不會(huì)衰老。 在適當(dāng)?shù)拇碳は?,進(jìn)化可以給生物體配備修復(fù)破碎細(xì)胞和分子的機(jī)制,并清除和替換無法修復(fù)的細(xì)胞和分子。沒有理由認(rèn)為科學(xué)最終不能為人類創(chuàng)造這種可能。 3.衰老特征清單 理論上我們可以減緩甚至阻止衰老,但實(shí)踐中如何做到這一點(diǎn)呢? 從衰老幾大特征著手。這一框架是在2013年提出的,列出了一系列衰老過程的生物學(xué)特征(詳見配圖)——這些特征是從產(chǎn)生皺紋到患癌癥等諸多現(xiàn)象背后的因素。 這一框架也許聽起來并不像是突破,但它確實(shí)是。經(jīng)過數(shù)十年的理論和反理論,現(xiàn)在科學(xué)家終于對(duì)什么導(dǎo)致衰老有了一些共識(shí),這意味著,如果我們能做到放慢、停止或逆轉(zhuǎn)這些特征,我們就可以整體上放慢、停止或逆轉(zhuǎn)衰老過程。 4.端粒酶 在我們的細(xì)胞內(nèi),DNA分裂成46條染色體。每一條染色體的兩端都是一個(gè)被稱為端粒的保護(hù)區(qū)域。你的端粒在你的一生中會(huì)變得越來越短,而端粒比同齡人短的人患老年疾病的風(fēng)險(xiǎn)更高,壽命也更短。 幸運(yùn)的是,有一種名為“端粒酶”的物質(zhì)可以拉長(zhǎng)端粒。20世紀(jì)90年代末,端粒酶作為一種潛在的延長(zhǎng)生命的療法曾引起熱議——直到科學(xué)家發(fā)現(xiàn),給予小鼠更多的端粒酶會(huì)顯著增加其患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。然而,過去幾年的研究表明,只要暫時(shí)打開端粒酶,似乎就可以在不增加患癌風(fēng)險(xiǎn)的情況下延長(zhǎng)端粒。接受這種治療的小鼠壽命更長(zhǎng),骨密度更高,血糖控制也更好。 5.恢復(fù)胸腺活力 在你的胸骨后面、心臟前面,有一個(gè)名叫胸腺的小器官,它負(fù)責(zé)產(chǎn)生免疫細(xì)胞。胸腺減少是我們上年紀(jì)后更容易感染的原因之一,老年人更易死于流感和新冠病毒就說明了這一點(diǎn)。 好消息是,我們有多種扭轉(zhuǎn)胸腺衰退的設(shè)想,從基因療法、干細(xì)胞到激素和藥物。一項(xiàng)促進(jìn)胸腺再生的激素實(shí)驗(yàn)不僅令胸腺變得更大、增加了參與者新免疫細(xì)胞的數(shù)量,似乎也讓他們?cè)谏飳W(xué)上更加年輕。這是用他們的“表觀遺傳時(shí)鐘”來衡量的——這個(gè)概念后文會(huì)提到。 讓這么微小的器官恢復(fù)活力似乎會(huì)影響我們的整個(gè)生物時(shí)鐘,這令人驚訝。 6.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的作用可能在醫(yī)學(xué)的許多領(lǐng)域都能名列前十,但它們?cè)谒ダ仙飳W(xué)領(lǐng)域尤其具有潛力。 這些細(xì)胞是通過提取正常的身體細(xì)胞,用四種不同的基因形成的。研究人員用它們能生成任何一種想要的細(xì)胞——或者在不太遙遠(yuǎn)的將來,讓醫(yī)生可用其補(bǔ)充因意外、損傷或衰老過程而失去的任何細(xì)胞。 目前最前沿的發(fā)現(xiàn)是將誘導(dǎo)多能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成新的眼球細(xì)胞,以替代在老年黃斑變性疾病中喪失的眼球細(xì)胞。也許用不了多久,我們也能用它們來對(duì)抗帕金森病、關(guān)節(jié)炎和胸腺萎縮(像我們上文提到的),甚至還能制造新牙來替代那些我們一生中掉落的牙齒。 7.阿米什人基因 上世紀(jì)80年代中期,印第安納州的阿米什人群體中的一名女孩因頭部受傷血流不止而被緊急送往醫(yī)院。她活了下來,并接受了一系列基因檢查,這最終帶來了最驚人的長(zhǎng)壽基因發(fā)現(xiàn)之一。 她的SERPINE1基因的兩個(gè)副本發(fā)生了突變,而這個(gè)基因是血液凝固所需要的。后來發(fā)現(xiàn),這個(gè)群體的許多其他成員,包括她的父母,都只有一個(gè)基因副本發(fā)生了變異。 僅僅有一個(gè)變異的副本似乎不會(huì)導(dǎo)致凝血問題。然而,通過對(duì)阿米什人族譜進(jìn)行回顧,研究人員發(fā)現(xiàn)了一些不同尋常的現(xiàn)象:那些有一個(gè)副本變異的人心臟健康狀況更好,患糖尿病的情況較少,而且壽命比沒有這種變異的人長(zhǎng)整整10年。 長(zhǎng)期以來生物學(xué)家一直認(rèn)為,衰老是一個(gè)極其復(fù)雜的過程,單個(gè)基因無法顯著改變這個(gè)進(jìn)程。這項(xiàng)研究則證明這種想法是錯(cuò)誤的,同時(shí)還帶來了希望,對(duì)單一基因的研究(包括這種基因)可能打開讓我們壽命更長(zhǎng)、更健康的大門。 8.表觀遺傳時(shí)鐘 表觀遺傳學(xué)是附著在我們DNA上的一組化學(xué)標(biāo)記的統(tǒng)稱。這是研究領(lǐng)域的一個(gè)熱門話題,已經(jīng)被研究了幾十年,但令科學(xué)家們大吃一驚的是,觀察表觀遺傳學(xué)的變化可以讓我們極其準(zhǔn)確地估計(jì)你的年齡。 令人興奮的不是這種可怕的預(yù)言——而是它將使我們能夠更迅速地對(duì)所有抗衰老治療方法進(jìn)行試驗(yàn)。 比如當(dāng)我們給參與者提供一種新藥,不用等十年再看他們當(dāng)中有多少人去世,這樣既費(fèi)時(shí)又代價(jià)昂貴,我們只需在幾個(gè)月后做個(gè)表觀遺傳年齡測(cè)量就可以了。這將使測(cè)試新療法的速度更快,成本更低??紤]到我們有如此多的治療方案需要測(cè)試,這樣就能大大加快我們的抗衰老研究進(jìn)程。 9.間歇細(xì)胞重組 誘導(dǎo)多能干細(xì)胞研究的一個(gè)意外發(fā)現(xiàn)是,讓細(xì)胞變成其他類型細(xì)胞的四種基因也讓表觀遺傳時(shí)鐘倒退。這一過程被稱為細(xì)胞重組,它似乎能使細(xì)胞在生物學(xué)上更年輕。 它也適用于所有動(dòng)物,只要是間歇進(jìn)行的就可以。如果你只是稍稍進(jìn)行重組——足以使細(xì)胞的生物鐘減少數(shù)年,但又不把它們徹底變回干細(xì)胞——你就可以使整個(gè)身體恢復(fù)活力。 對(duì)小鼠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,它們的壽命更長(zhǎng),健康也有所改善,還能讓受損的視神經(jīng)細(xì)胞再生,而這通常只在子宮里才有可能發(fā)生。如果我們能安全地將這個(gè)想法轉(zhuǎn)化為針對(duì)人類的治療方法,我們也有望將細(xì)胞恢復(fù)到年輕的狀態(tài)。 10.殺死老化細(xì)胞的藥物 在衰老生物學(xué)領(lǐng)域,最激動(dòng)人心的突破可能就是能“殺死老化細(xì)胞”的藥物。我們一生都在積累這些老化細(xì)胞:它們已經(jīng)分裂太多次、其DNA已出現(xiàn)不可接受的破壞,或是承受太大壓力。因此,為了安全起見,這些細(xì)胞停止了分裂。 不幸的是,這些細(xì)胞不是待在那里,乖乖地不再分裂——它們會(huì)分泌能夠加速衰老過程的分子。隨著年齡的增長(zhǎng),這些細(xì)胞的數(shù)量會(huì)在一個(gè)惡性的退化循環(huán)中增加。 好消息是,我們可以除掉它們??茖W(xué)家已經(jīng)找到了一些藥物和其他治療方法,能夠清除老鼠體內(nèi)這些錯(cuò)誤的細(xì)胞。 更令人興奮的是,首個(gè)針對(duì)人類的殺滅老化細(xì)胞實(shí)驗(yàn)已經(jīng)開始。如果一切都按計(jì)劃進(jìn)行,幾年后,用于治療從關(guān)節(jié)炎到癌癥等各種疾病的首批殺滅老化細(xì)胞的療法就能得到批準(zhǔn)。 除非有什么意外冒出來的藥物,否則在真正的抗衰老藥物研發(fā)競(jìng)賽中,殺死老化細(xì)胞的藥物將是最大的奪冠熱門。 |
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