衰老的根源、机制是什么?怎样延缓衰老过程?怎样提升老年阶段的整体健康水平,缓解老年病?
在2023年,衰老研究距离揭示问题答案又近了一步。
逆转时光的血小板
旧金山大学的研究团队发现,血小板因子4(PF4)不仅是一种加快血液凝固、促进伤口愈合的蛋白质,还能抑制脑部炎症,帮助维持认知功能,而衰老会导致PF4水平下降,进而使神经网络受损,认知能力衰退。
该团队由著名的“换血回春”大师索尔 · 维莱达(Saul Villeda)领导。维莱达此前通过注射年轻血液让老年小鼠“逆转时光”,并在大量实验后确定,这个逆转因子来自血小板,很可能就是PF4。
于是他们开发了PF4注射疗法。效果如预期,注射PF4就像注射年轻血小板一样,让老年小鼠的小胶质细胞(大脑的免疫细胞)不再积极促炎,海马体神经炎症明显减弱,认知能力增强——更关键的是,它们的免疫系统也恢复至更年轻状态。
此项工作不仅明确了换血回春的精髓,也告诉我们,要预防、改善衰老相关的认知退化,别只盯着大脑,不妨关注整个机体的炎症反应。
哺乳动物通用时钟
科学家正努力构建越发精细的“衰老时钟”以测量生物年龄。
哺乳动物甲基化联盟(Mammalian Methylation Consortium)收集并分析来自348种哺乳动物的15000多个组织样本的甲基化数据,发现哺乳动物物种的最长寿命与DNA甲基化图谱呈现密切关联:寿命长的物种具有突出的波峰和波谷,这些峰谷在较长的妊娠和发育期间形成;寿命短的物种妊娠期短,发育快,细胞具有更平坦、更不明确的甲基化景观图。
他们还开发出一种“哺乳动物通用时钟”(universal pan-mammalian clock),可以准确估计所有哺乳动物物种年龄。
同一个体的不同器官年龄不同
由于遗传和生活方式各异,同龄的不同个体之间,生物年龄会存在差异,这并不新鲜。新鲜的是,斯坦福大学医学院的团队通过血液测试发现,同一个体的不同器官竟然也会以不同的速度衰老。
此项发现可能启发个性化治疗:通过检测衰老较快的器官,我们可以预测某人遭遇各种年龄相关健康问题(例如记忆丧失、骨质疏松、糖尿病、高血压等的风险),并提供早期干预。
控制热量能减缓衰老
由美国国家衰老研究所(NIA)资助的CALERIE试验在2023年给出了令人信服的证据,证明减少热量摄入确能减缓人类衰老。
这项随机对照试验招募了20岁到50多岁的健康志愿者,并要求一半人将每日卡路里摄入量减少25%,坚持两年。
结果表明,这个改变虽然并未影响志愿者生物年龄,但减缓了他们衰老的速度:节食组的多种代谢生物标志物均有改善,随着年龄增长而积累的衰老“僵尸细胞”水平也降低了。(此类僵尸细胞失去了正常功能,会排出有毒分子,加剧炎症并损害周围组织。)
CALERIE试验仅持续两年,因此现在还无法评估长期健康影响。但科学家预计,在不牺牲营养的前提下适当控制热量摄入,或将死亡风险降低最多15%——与戒烟相当。
牛磺酸延年益寿长肌肉
一项针对小鼠和猴子的新研究发现,增加饮食中的牛磺酸成分,可能有助于延缓衰老。
牛磺酸又称为β-氨基乙磺酸,是一种含硫的非蛋白氨基酸,分子结构中带有一个磺酸基和一个β-氨基,这使它在结构和化学层面上有别于一般的氨基酸,不参与蛋白质合成,在体内以游离状态存在,支持大脑发育、眼睛健康和消化功能。
大多数植物中都不含牛磺酸,但它占动物体重的0.1%,贝类、牛肉、动物脏器等动物性食物富含牛磺酸。人体自身有能力合成牛磺酸,不过当早期产量不足以支持发育时,就要依赖外源性补充了,因此它算是人体半必需物质,而且它的水平随年龄的增长而下降——60岁人群的牛磺酸水平约为幼儿的1/3。
新研究发表于《科学》杂志,称服用高剂量牛磺酸补充剂的中年恒河猴获得了骨密度、糖代谢和免疫功能方面的改善,中年小鼠的肌肉变得强壮,焦虑水平更低,细胞层面亦有诸多改善,包括僵尸细胞数量减少,此外,它们的平均寿命延长10%~12%。(详见:Science:喝红牛,延年益寿?)
跨物种通用的衰老生物标志物
人类能活几十上百年,老鼠的寿命却只有几年。大多数长寿研究都在短寿的实验室动物身上进行,其结果是否适用于人类呢?
2023年的一项研究表明答案是肯定的。科学家对41个哺乳动物物种进行多组织RNA测序分析,以寻找它们共同的衰老生物标志物。分析结果支持此前发现的关于衰老相关健康问题的生物机制。
例如,IGF-1信号(一种控制生长和血糖水平的蛋白质)减少可能通过减少炎症延长多个物种的寿命。又例如,线粒体和代谢健康有助于机体将食物和氧气转化为能量。
研究团队表示,不同物种在衰老方面具有共同的特点和生物标志物,因此,我们可以基于动物模型设计与筛选适用人类的抗衰老疗法。
回春妙手值万金
在实验室以外,衰老研究领域吸引了巨大的资金和期待。2023年11月,XPRIZE基金会推出1.01亿美元大奖,奖励那些开发出回春术的能人——让65~80岁老人的肌肉、大脑和免疫功能年轻至少10岁。
未来可期?
眼下有超过100项衰老相关的临床试验正在进行中,开发“长寿药”的竞赛也如火如荼。
当然,令人兴奋的各种成果可否为大多数人所用,是个巨大疑问。企业已经在为富人提供尚未获得批准的实验性抗衰老疗法。全球大部分地区的老龄化速度加剧,延年益寿的药物可以减轻老年健康问题的负担。
另一方面,如果使用医学手段延长寿命成为一种可用、公开的选项,我们对“老年人”的定义,法定退休年龄,社保规定……可能都要改变。
2023年6月,研究人员发表论文,提出了一个负责任、全面的治理框架,旨在应对衰老研究以及相关临床转化的快速进展所伴随的诸多伦理和社会问题,与此同时最大化研究的好处,帮助造福全社会。此外,联合国发布报告,概述了世界人口老龄化对经济、社会和医疗保健的影响,以及将科学发现转化为治疗和政策的行动计划。
资料来源:
We’re Inching Closer to Answers for Why We Age and How to Slow Down the Clock
END