剥离衰老细胞就可以长寿吗
关于人类长寿的研究一向进展缓慢,这是对人类健康最根本而又最艰难的挑战性研究。仅仅某些单项研究不能说明问题,通常需要若干年的研究才可能获得某些突破。但有些时候,尽管情形罕见,仍不排除某项发现可能具有里程碑式的意义。
一项最新研究成果引起了很大的轰动,这项研究的结论是:“衰老细胞”是导致衰老的罪魁祸首。
剥离小鼠“衰老细胞”
这项新实验就是将功能衰退的衰老细胞从老鼠身上剥离出来,从而延缓老鼠的衰老速度。适用于老鼠的大量论据,显然也适用于人类长寿研究。数十年来,生物学家就细胞衰老是否在人类衰老的过程起到重要的作用,进行了激烈的辩论。这些细胞衰老实验主要集中在动物身上,而这些发现第一次为人类衰老研究增添了一项崭新而奇妙的工具。
美国明尼苏达州的梅奥临床医学院老年病学家达伦?贝克及其研究小组将关于衰老机理研究的文章发表在11月2日出版的《自然》杂志上,引起了很大的轰动。这篇论文首次提出了“衰老细胞”是导致衰老的罪魁祸首的见解。
虽然实验结果来自于一组经过基因改造的老鼠,但是其结果也十分引人注目。这组老鼠的基因被改造为未来将死于心脏病,虽然寿命没有比普通老鼠的长,但是它们的健康程度却远比普通老鼠要健康得多。“它们处于健康状态的时间拉长了。”贝克说道,“它们在死之前,一直保持健康的状态。”
“衰老细胞”导致老年病
所谓“衰老细胞”指的是一类失去了分裂能力,但却没有死亡的细胞。几乎所有的组织内部都会出现这样的变异细胞,但在正常情况下它们都会被实施“安乐死”,即通过一种名为“细胞自杀”的程序自动分解,化为其他健康细胞的养料。但随着年龄的增长,总会有个把细胞因为各种原因没有自杀,而是继续进行新陈代谢,甚至参与组织的各项功能,它们就是“衰老细胞”。
科学家们很早就知道衰老细胞的存在,并发明出了专门的染色法,可以在显微镜下分辨出它们的身影。但是它们到底有何危害?这个问题因为缺乏相应的实验手段而一直没有解答。生物学家雷纳德?海夫利克和保罗?莫海德于1961年首次发现这一现象,他们认为这是正常细胞生命周期中的一个普通的环节。相反某些细胞持续分裂,永不停止,那就叫做癌症细胞。不过在随后数十年,特别是在20世纪90年代的研究表明,衰老细胞也会留下不好的影响。
衰老细胞既不会继续生长,也不再分裂。但是它们没有闲着,仍旧分泌化学物质传播到身体中。一些科学家已经表示,这些衰老细胞导致了伴随老年出现的许多健康问题。目前对于这一说法最有利的证据来自于梅奥临床医学院达伦?贝克教授的一项最新研究。
实验鼠健康时间增多
贝克通过喂食一种特殊的药物,来除去实验鼠身上的衰老细胞。他在实验鼠处在中年时期喂食药物,让实验鼠保持健康的时间更久。研究结果显示,凡是吃了这种药物(因此杀死了所有的衰老细胞)的小鼠,其体内的衰老过程被大大延缓了,这些小鼠不再患有白内障,伴随着老龄化而出现的肌肉萎缩现象也得到了很大的缓解。更有趣的是,这些小鼠的皮下脂肪也不会因为上了年纪而变薄,这就减少了皱纹,使得它们看起来更加年轻了。
贝克发现许多衰老细胞依赖一种蛋白质叫做“p16-Ink4a”。他在实验鼠的食物中掺入一种特殊药物,从而使得只含有p16-Ink4a蛋白质的细胞被杀死,从而消灭了衰老细胞。
当然,这些实验结果要应用在人类身上之前,还需要做许多工作。但就目前而言,贝克的实验证明了衰老细胞在衰老过程中占据着重要的地位。
不过需要注意的是,该研究中的老鼠并没有延长寿命,只是保持健康身体的时间增长了。这是一个令人难以置信的重要区别。这一点让许多致力于研究衰老的科学家铭记于心。该研究中的另一名领导人詹姆斯?科克兰教授表示,“有一个问题之前一直困扰我们,衰老细胞不过是细胞中的一小部分而已,它们究竟有多重要?我们的研究表明,这一小部分就能对人的寿命产生非常大的影响。”
提出问题但不是答案
虽然有一些科学家同意衰老细胞有危害,但是对于其危害大小并没有达成一致意见。有些科学家说,这些细胞失去了重要的功能,另一些科学家认为这些细胞分泌有害物质。贝克的研究支持了后一种阵营的看法。“这个模型如此有吸引力的原因在于,服用药物要容易多了,”同样致力于衰老和老龄化研究的诺曼?夏普勒斯教授说道,“这是一个好消息,如果你想要治疗或者逆转衰老的话。”
为了证明这一观点,研究小组还要面对许多挑战。现在他们已经证明,衰老细胞在一组基因改造为迅速衰老的老鼠身上十分重要。他们需要证明,在普通老鼠身上也能达到同样的效果。相关的研究目前正在进行中,但是需要耗费好几年时间。即使成功也无法保证实验结果能够适用于人类,因为在两个不同物种的衰老方式存在许多重要区别。
随后,该研究小组还需要找出一个切实可行的方法来消灭衰老细胞。贝克的方法没有对于心脏或肝脏奏效,那些组织中的衰老细胞并不依赖p16-Ink4a蛋白质。因此,他的实验鼠最后是因为普通的心脏病以及动脉壁增厚疾病而死亡。
或者,该研究小组可以干扰衰老细胞所产生出来的化学物质,但是这些物质有上百种,如何找到正确目标则成为了另一个难题。此外还有一些其他问题:“剥离衰老细胞是否会出现不利情况?”科克兰说道,“这个方法能够提高机能,防止发生动脉硬化、糖尿病或老年痴呆吗?我们的研究提出了更多的问题而不是答案。我们还有很长的路要走。”
剥离衰老细胞是否有风险
在贝克的方法中似乎存在一个显而易见的缺点。衰老细胞令癌症走投无路,它通过封锁最危险的细胞,能阻止癌症细胞不断分裂增加。一旦去除了衰老细胞,动物是否会患上来势汹汹的肿瘤呢?
科克兰并不这么认为。他指出,衰老细胞也分泌炎症化学物质,而这也可能促使某些癌症扩散。一些癌症是从衰老细胞发展而来,一旦摆脱封锁就失去控制。剥离这些衰老细胞,就能把潜在的癌症扼杀在萌芽状态。“我们预计,除去衰老细胞很可能在实际上减少患癌几率。”科克兰说道。其他科学家如朱迪斯? 坎皮西,也表达了类似的观点。
不过也可能出现一些不必要的副作用。“随着年老,有收获也有代价,患癌症变得不常见,但是你可能在其他方面出现恶化。”夏普勒斯说道。衰老细胞或许也参与修复皮肤伤口,它们所分泌的炎症化学物质有助于将感染处于控制之下。
至今还没有任何迹象显示出这些潜在的问题。通过为期15个月,每3天一次治疗小鼠,贝克在他的实验鼠身上没有发现任何副作用。小鼠15个月的周期与人的寿命相比,相当于断奶和中年结束这段时间。但是贝克表示,“我们不知道如果我们将动物实施化疗或者将它们放在野外,是否会出现问题。”这个研究小组仍旧需要观察,剥离衰老细胞在更现实条件下会不会导致一些问题出现。
剥离技术获称赞
美国得克萨斯大学老年病专家史蒂夫?奥斯塔德虽然没有参与这次研究,但是他对以上两位研究者表示支持。他注意到许多在实验鼠身上取得的成功,结果证明要比原先所看起来的更为复杂。
“最有趣的不是把衰老细胞从动物身体中剥离出来所产生的效果,而是这种剥离技术本身。利用这种技术,我们能够将衰老细胞从某些特定的器官组织中剥离出来。”奥斯塔德教授说道。“如今我们有技术能做到这一点,这就为将来取得巨大突破打下良好的基础。这也可能解决长期困扰长寿研究的重大难题:单个细胞衰老在整个动物身体衰老过程中起着怎样的重要作用?”
从前医生一直将疾病与衰老区分开来。认为衰老是生物发展的自然规律,如同夕阳下山一样不可避免。医师们尽力地去治疗疾病,却只能眼睁睁地接受衰老。而现代的抗衰老医学则认为,衰老也是一种疾病,它不仅是可以被治疗的,而且是可以预防的。如果剥离衰老细胞在未来能应用于人类,就可以干预衰老的过程,抵御疾病,实实在在地提高我们的生活质量,延长我们的生命。