百岁老人有赖于长寿基因组合? NO!真正原因是...

上一篇文章介绍了轰动一时的大新闻,美国Libella生物技术公司在招募基因药物的临床实验者。虽然药效还有待证实,但是随着科技的进步和对疾病的认知,人类寿命已经有了大幅度延长。德国《明镜周刊》的封面文章详细的报道了近些年科学家对抗衰和延长寿命的探索:文章指出如今可以通过生物技术技及药物控制衰老速度,甚至逆转衰老。

长寿基因组合,是人类长寿的根本原因么?

Gustav Gerneth退休前是一名机械工程师,在一家船运公司工作,并与1924年获得专利。也曾担任飞机制造机械师。二战后在一家煤气工厂工作直至1972年退休。死神似乎已经了忘了Gustav,2017年,112岁的他成为德国最长寿的人。在采访中,Gustav曾经分享他的长寿秘诀:保持良好的生活和饮食习惯,从不抽烟,只在朋友聚会上稍微喝点酒,从不节食,每餐都会有黄油,但是不吃人造黄油。2019年10月21日,享年114岁的Gustav在梦中安详的步入天堂(无疾而终)。

为了研究长寿的秘密,科学家试图从这些百岁老人的DNA中找到答案。荷兰莱顿大学的Slagboom教授对13000名百岁老人进行了基因分析,从中找到了这些健康老人携带2-3共同的基因,但是他们的影响太过微小,很难用来解释长寿的原因。之后,Slagboom教授换了一种思路,开始对这些百岁老人进行血液测试,这次她很快找到了答案:这些百岁老人的新陈代谢大多非常好

与之相反,大多数老年人会表现出肾功能衰退,血管斑块,慢性炎症等衰老迹象。Slagboom教授通过分析44168人的身体指标,总结出计算老年人身体健康的公式,通过对血糖,脂肪酸,蛋白质和氨基酸等14项体检指标可以计算出老年人的剩余寿命。但是这个方法还有需要通过大量的临床试验才可以真正应用于临床。

让衰老的细胞变“年轻”

每一个人类都由一个受精卵发育而来。在长达十个月的发育过程中,这颗受精卵会不断地分裂和分化,最终产生一个具有完整生理结构的个体。在相当长的一段时间内,科学家认为这样的过程是不可逆的,细胞仿佛只能遵循着某种编好的程序,经历从干细胞到已分化细胞的过程——具有全能性的受精卵可以转变成人们的皮肤、骨骼、神经、器官和毛发,但你却不能利用这些已经分化的组织再现一个具有分化潜能的细胞。

2012年诺贝尔生理学或医学奖得主日本科学家山中申弥发现了“山中因子”(Yamanaka-Factor)可以实现“体细胞重编程”。“山中因子”由四个基因片段组成:Oct3/4,Sox2,c-Myc, Klf4组成。通过病毒将“山中因子”导入已分化的体细胞内,体细胞将具有干细胞的再分化能力。这细胞被命名为“人工诱导多功能干细胞”(iPS)。这一发现实现了细胞水平的年龄“逆转”。但是利用这项技术可以实现生物体整体的“返老还童”吗?

向已分化的细胞(Differentiated cells)里引入四种转录因子(Oct4,Sox2,Klf4和Myc),能够对细胞进行“重编程”,最终得到诱导性多功能干细胞(iPS cells)。诱导性多功能干细胞具有类似胚胎干细胞的能力,能够分化为多种不同类型的细胞。图片来源:参考文献[3]

美国索尔克生物研究所的干细胞专家Belmonte将“山中因子”导入小鼠体内,测试了不同剂量和不同的循环诱导。得到的最佳诱导循环是诱导两天,间隔5天。他们对早衰小鼠出生后几周开始对其进行“山中因子”的循环诱导试验,对比普通早衰小鼠,其寿命居然延长了30%,他们的心血管以及其他器官的功能都得到了显著改善。他们也对正常衰老的小鼠进行同样的循环诱导试验,同样观察到器官功能的改善。

16周大的早衰小鼠(左)、经山中因子表达治疗的早衰小鼠(中)和野生型小鼠(右)的状态对比。图片来源:参考资料[4]

这项研究的成功意味着“体细胞重编程”技术可以实现生物体整体“回春”。Belmonte预测这项技术在不久的将来可以应用于临床,延长人类寿命。这一重磅发现刊登在2016年《细胞》杂志上。但是其中对于其致癌风险的模糊研究,似乎连Belmonte都不能相信自己的成果。[1]

“山中因子”诱导回春效果似乎在小鼠身上得到了证实,那么对于人类,是不是也有同样的回春奇效呢?斯坦福大学Sebastiano教授进行了与Belmonte类似的“山中因子”诱导试验,作用于人体细胞。试验分别收集25-35岁年轻人和60-70岁老年人的体细胞进行对比试验,有结缔组织细胞,软骨组织细胞,肌肉细胞。经过对老年体细胞进行循环诱导试验后,观测到这些细胞均表现出和年轻人相似的特征,利用“表观时钟”测定法对其生物年龄进行测试,结果显示老年体细胞最高表现出高达8年的回春效果。[2] 现在Sebastinao教授正在致力于规避这项技术的致癌风险,希望早日将其应用于临床。

随着科技的日新月异,我们离长寿的梦想越来越近。目前自体干细胞疗法是被证实最有效安全的抗衰手段。德国德亚公司着眼于最前沿的科技成果,携手德国多位知名医学专家教授,为您量身制定健康计划,提供包括自体干细胞抗衰疗法在内的多种前沿医疗手段,为您打造专业贴心的健康之旅。

引用文献:

[1] Ocampo, Alejandro, et al. 'In vivo amelioration of age-associated hallmarks by partial reprogramming.' Cell 167.7 (2016): 1719-1733.

[2] Sarkar, Tapash Jay, et al. 'Transient non-integrative nuclear reprogramming promotes multifaceted reversal of aging in human cells.' bioRxiv (2019): 573386.

[3] Loh, Kyle M., and Bing Lim. 'Stem cells: Close encounters with full potential.' Nature 502.7469 (2013): 41-42.

[4] Ocampo, Alejandro, et al. 'In Vivo Amelioration of Age-Associated Hallmarks by Partial Reprogramming.' Cell 167.7 (2016): 1719-1733.

本文作者:布吕克

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