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换血焕青春?血液抗衰老有多靠谱?

2017/04/29 来源:解螺旋/医生科研助手
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导读
衰老对于每个人而言,都是一种难以摆脱的宿命,可谓是一生之敌。而血液作为“生命之河”,滋养着机体中的每个细胞,似乎也隐藏着人类衰老的秘密。有时,血液的老化恰是人体老化强有力的信号灯,这也启示人们从血液中寻找到永葆青春的办法。
衰老对于每个人而言,都是一种难以摆脱的宿命,可谓是一生之敌。而血液作为“生命之河”,滋养着机体中的每个细胞,似乎也隐藏着人类衰老的秘密。有时,血液的老化恰是人体老化强有力的信号灯,这也启示人们从血液中寻找到永葆青春的办法。

因而,换血来逆转衰老这个有点“玄幻”的概念近年来成为抗衰老保卫战的一把利器,备受科研者的青睐。

血液抗衰老,又传新捷报

近日,该领域又双叒叕有了新剧情。Nature刊登的斯坦福大学神经学家Tony Wyss-Coray的一项最新研究发现,在将最年轻的人类血液——脐带血输入老年小鼠(因免疫缺陷而不会对人类血液产生排斥)的静脉后,可改善它们走迷宫的能力,并使它们在学习及记忆测试中表现更佳。

深入分析后,研究者发现脐带血中的蛋白质TIMP2可改善老年小鼠的记忆能力,并推测到该蛋白是调控细胞和血管生长的主要因子,并可影响相关的多条通路。

目前,Wyss-Coray教授已经申请了关于使用TIMP2治疗老龄化相关疾病的专利并打算开发相关药物。

其实,早在2014年Wyss-Coray教授就发文提出将年轻小鼠的血浆注射到老年小鼠体内,可改善年老小鼠的记忆及学习能力。随后他还创办了Alkahest公司,开启了一项临床研究,意欲研究年轻人(30岁以下)的血液是否可以治疗轻度到中度的阿尔茨海默氏病。

该临床实验也已经在1月份结束了,Alkahest的首席执行官Karoly Nikolich表示,临床结果将在11月公开。


基于此,2016年美国初创公司Ambrosia(中文意为“不朽”)更是推出了首个付费的“返老还童”的换血临床试验(每个参与者需交付8000美元的费用)。而这一做法可谓是一石激起千层浪,科学家们纷纷对这一疗法的有效性提出质疑并进行热烈的讨论。


(不老泉:年轻人的黄色血浆)

参考文献:1.Human umbilical cord plasma proteins revitalize hippocampal function in aged mice

2.http://www.sciencemag.org/news/2017/04/protein-isolated-human-cord-blood-has-antiaging-effects-memory-mice-0

3.http://www.sciencemag.org/news/2016/08/young-blood-antiaging-trial-raises-questions

4.Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice

追根溯源

诚然,血液在人类的历史上,有很长一段时间都被赋予了神奇的力量,要么是喝血可以永葆青春,要么是人血馒头可以治病,这也使得人类一直以来就对血液充满无限的好奇和幻想。

据可靠史料记载,最早提出输血可以延缓衰老的人是德国医生Andreas Libavius,他在1615年提出这个概念。但由于当时医学技术的限制,对血型的忽视致使输血后不少患者死亡,使这个概念在很长一段时间都处于医学研究的边缘地带。

随着生理学研究的深入开展,1864年法国生物学家Paul Bert从连体生命体现象中获得启发,实现了“异种同生”(Parabiosis)模式。即将两只具备年龄差的小鼠侧身切开,并将切开的皮缝在一起;当伤口愈合时,两只小鼠的毛细血管会相互渗透并构建血液循环系统。美国Jackson实验室对瘦素的发现就是依靠此方法而获得重要线索。


然而这个风靡一时的“连体共生”技术在随后的几十年中逐渐归于沉寂,直至2005年Nature的一篇文献也证实了,在血液循环后,年老小鼠的肝脏、肌肉都呈现出年轻化状态,且修复损伤肌肉的能力也回到年轻的状态。这才让几乎已经淡出人们视线的异种同生技术再次回归。


参考文献:1.Parabiosis in Physiological Studies

2.Rejuvenation of aged progenitor cells by exposure to a young systemic environment

解开血液“返老还童”背后的谜团

至此,不少研究者认为,也许血液中确实存在着抗衰老因子(某种或某些未知的物质)可影响动物衰老的状态。因而很多实验室都对此现象背后的机理着迷,并争相以年轻血液为研究对象,期冀能找到血液抗衰老的关键元素。

2014年,Harvard大学的多个课题组联合研究发现,在年轻小鼠和心肌肥大的小鼠之间建立血液循环模式后,老年鼠的心肌缩小且年轻小鼠没有出现提前衰老的症状。

深入研究后发现,血液中GDF11蛋白在老年鼠的血液浓度下降,而给老年鼠注射GDF11蛋白能部分逆转心脏随年龄生长的增厚,推论出GDF11蛋白则是血液抗衰老的关键所在。该项研究还被Science评为了当年十大科学进展之一。


但是很快,就有科学家跳出来,甩了一记反转的剧情给大家。2015年5月,诺华生物医学研究院(NIBR)的研究团队对GDF11提出了质疑,并认为GDF11不仅不会抗衰老,且会加速衰老的进程。

同时,他们也指出哈佛研究团队并未特异性地检测GDF11,而是检测了与GDF11非常类似的mysostatin(可抑制肌肉生长)。由此推论出GDF11并非人类长久以来追寻的青春恢复因子。


另外,尽管Wyss-Coray教授在脐带血中的重磅发现证实了年轻血液中确实存在着“好的因子”,但仍有科学家认为利用血液来逆转衰老根本就是无稽之谈。2016年加州大学伯克利分校Conboy研究团队的研究发现血液交换的老年小鼠衰老状况并没有得到改善,反而年轻小鼠的组织健康和修复能力显著衰退。

因而,他们认为老年血液和其中的分子推动了衰老过程,而年轻血液并没有返老还童的作用。

但是正所谓东方不亮西方亮,德国乌尔姆大学的研究者发表在EMBO J杂志的一篇文章认为,造血干细胞的衰老,会导致血液系统的衰老;但血液中的骨桥蛋白(Osteopontin)却能让造血干细胞重焕青春,也许它就是血液中的青春之泉。

另外,来自于斯坦福大学Hanadie Yousef发现年老血液中VCAM-1蛋白能引起大脑损伤,并找到了一种抗体可成功阻断该蛋白引起的老化过程。


骨桥蛋白结构图

总之,现阶段血液抗衰老的真正因素依然被笼罩在迷雾之中,相关方面的研究还处于初步阶段并不成熟,需要较长的时间去验证。所以,要想真正的解开血液抗衰老的面纱、来一睹庐山真面目的话,仍需要更多的研究者进行深入研究,寻找出新的候选分子,给这一抗衰老现象提出一个合理解释。

参考文献:

1.Growth Differentiation Factor 11 Is a Circulating Factor that Reverses Age-Related Cardiac Hypertrophy

2.GDF11 Increases with Age and Inhibits Skeletal Muscle Regeneration

3.A single heterochronic blood exchange reveals rapid inhibition of multiple tissues by old blood

4.Osteopontin attenuates aging‐associated phenotypes of hematopoietic stem cells

5.Antibody can protect brains from the ageing effects of old blood

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