年輕血液真能抗衰老嗎？

王曉冰

從2005年開(kāi)始，美國(guó)的一些研究表明，把年輕小鼠的血液注入到老年小鼠體內(nèi)，可以讓老年小鼠返老還童。這給人一種提示，人類(lèi)抗御衰老和延長(zhǎng)壽命可以通過(guò)輸入年輕人的血液來(lái)實(shí)現(xiàn)。盡管這種抗御衰老的方式存在倫理問(wèn)題，但在當(dāng)時(shí)被視為一種新的研究突破。

但是，最近又有新的研究表明，這種抗御衰老的方式可能只是夢(mèng)想，而非理想。那么，事實(shí)真相到底是什么呢？

年輕血液有益，但無(wú)法逆轉(zhuǎn)衰老

美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校生物工程系副教授伊琳娜·康博伊的研究小組在2016年11月22日《自然通訊》雜志的網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表了一項(xiàng)研究，該項(xiàng)研究結(jié)果顯示，年輕的血液并不能成為逆轉(zhuǎn)衰老的“有效藥物”，但是，在某些方面可能有益。

康博伊等人的研究不同于此前她和其他的一些血液交換研究，而是在年輕小鼠和老年小鼠之間進(jìn)行可控制變量的血液交換，也就是只能進(jìn)行血液交換，不涉及其他物質(zhì)的交換，例如排除器官共享對(duì)換血效果的影響。

康博伊研究小組采用一種新的由計(jì)算機(jī)控制的血液交換設(shè)備，血液交換僅通過(guò)年輕小鼠和老年小鼠頸靜脈上的導(dǎo)管進(jìn)行，不對(duì)兩只小鼠做外科手術(shù)。用于實(shí)驗(yàn)的兩只小鼠分別相當(dāng)于人的20歲和80歲年齡，它們的體重都是30克，相互交換的血液量為150微升。大約在24小時(shí)后，隨著血液的流動(dòng)，兩只小鼠相互交換的新血液就可以與原來(lái)體內(nèi)的血液充分混合。

5天之后，研究人員再對(duì)兩只小鼠的生理狀況進(jìn)行細(xì)致觀察。老年小鼠并不像過(guò)去的研究所描述的那樣返老還童，而只是傷口愈合疤痕更小了一些，同時(shí)肌肉組織有一小部分確實(shí)獲得再生能力，而且這種肌肉改善僅限于尚且年輕的那部分肌肉組織，但老年小鼠已經(jīng)老化和纖維化的組織并未因?yàn)檩斎胍恍┠贻p血液而獲機(jī)能的新生。

除了肌肉組織外，輸入年輕血液的老年小鼠的肝臟組織也沒(méi)有發(fā)生年輕化的改變。最明顯的是大腦組織中負(fù)責(zé)記憶能力的海馬體，研究人員沒(méi)有觀察到其中神經(jīng)元有明顯的再生。衡量衰老和年輕的一個(gè)重要標(biāo)志是，負(fù)責(zé)記憶功能的海馬體是否有新的神經(jīng)元生長(zhǎng)。如果有，則記憶功能會(huì)改善，反之則記憶會(huì)衰退。記憶衰退就是一個(gè)明顯的衰老標(biāo)志。根據(jù)這種情況，研究人員認(rèn)為，對(duì)老年小鼠輸入年輕血液對(duì)逆轉(zhuǎn)年齡沒(méi)有多大作用。

這項(xiàng)研究一個(gè)更為驚人的結(jié)果是，輸入一些老年小鼠血液的年輕小鼠變得機(jī)能衰退。本來(lái)生機(jī)勃勃、身體健康的年輕小鼠在換血之后一下子進(jìn)入風(fēng)燭殘年，老態(tài)龍鐘，各方面的身體機(jī)能和老年小鼠一樣衰老。

為什么康博伊等人的研究沒(méi)有得出與過(guò)去其他研究相一致或相似的結(jié)果？對(duì)此，康博伊的解釋是，年輕的血液中并非含有能夠逆轉(zhuǎn)衰老的物質(zhì)，而是年老的血液中含有一些抑制因子，這些抑制因子造成生物體的機(jī)能衰退和老化現(xiàn)象。過(guò)去的研究觀察到輸入年輕血液后，老年小鼠的肌肉和肝臟組織出現(xiàn)一些輕微的改善，可能是因?yàn)槟贻p的血液稀釋了老年小鼠血液的濃度，使得抑制因子的作用也被削弱了。

不過(guò)，康博伊等人的研究也有受質(zhì)疑之處。一是年輕小鼠和老年小鼠交換的血液量可能并不足以改善雙方的身體機(jī)能；二是交換血液后的時(shí)間比較短，還不足以反映出生物體的全面機(jī)能；三是康博伊指出的血液中的抑制因子是什么以及如何起作用的也不清楚。因此，只有弄清抑制因子是什么和有什么機(jī)能才能確認(rèn)輸入年輕血液的確不會(huì)讓人返老還童。

當(dāng)然，如果能證實(shí)抑制因子及其作用，未來(lái)想要逆轉(zhuǎn)衰老，就可以通過(guò)清除抑制因子的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，用不著輸入年輕血液。

對(duì)過(guò)去研究的反思

過(guò)去有幾項(xiàng)研究表明，老年小鼠輸入年輕血液后不僅生理機(jī)能得到改善，而且能煥發(fā)青春。其中的一項(xiàng)研究是哈佛大學(xué)干細(xì)胞與再生生物學(xué)系的艾米·維杰斯博士和理查德·李博士進(jìn)行的，并在2014年發(fā)表了研究結(jié)果。他們進(jìn)行了兩種實(shí)驗(yàn)，一是建立聯(lián)體生活系統(tǒng)，即把年輕和老年兩只小鼠通過(guò)手術(shù)連接在一起，使年輕小鼠的血液通過(guò)循環(huán)進(jìn)入老年小鼠體內(nèi)；另一種實(shí)驗(yàn)是，直接給老年小鼠注射GDF11，后者是一種抗衰老蛋白。

一種理論認(rèn)為，隨著年齡增長(zhǎng)，生物體內(nèi)的抗衰老蛋白GDF11會(huì)逐漸耗盡，如果輸入年輕血液，血液中的GDF11就能發(fā)揮抗衰老的作用，例如讓老年小鼠的各種生理機(jī)能恢復(fù)年輕狀態(tài)，或者讓衰老的速度變慢。

這兩項(xiàng)研究的結(jié)果顯示，年輕血液中的GDF11可以提高老年小鼠神經(jīng)干細(xì)胞的數(shù)量，并且可以促進(jìn)腦部血管的發(fā)育。觀察發(fā)現(xiàn)，GDF11主要讓老年小鼠海馬體內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞形成更多聯(lián)系，從而讓老年小鼠海馬體的功能得到恢復(fù)，而海馬體是大腦內(nèi)負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)記憶的重要結(jié)構(gòu)，這也意味著小鼠大腦認(rèn)知功能得到加強(qiáng)。

同時(shí)，對(duì)輸入年輕血液的老年小鼠大腦進(jìn)行三維重構(gòu)和核磁共振成像檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，老年小鼠腦部出現(xiàn)大量新生的血管，血流量也增加了。由于有新的神經(jīng)細(xì)胞的產(chǎn)生和新生血管供應(yīng)新鮮的血液，老年小鼠大腦的反應(yīng)和認(rèn)知能力自然提高了。

維杰斯和李等人的研究還發(fā)現(xiàn)，老年小鼠獲得年輕血液后也能改善心臟的衰老狀態(tài)，老年小鼠在接觸年輕小鼠的血液4周后，它們的心肌肥大的癥狀得到顯著改善，心肌細(xì)胞的體積也減小了，而心肌肥大和心肌細(xì)胞體積增大是老年小鼠的一個(gè)特征。

其實(shí)，在更早的2005年，康博伊就進(jìn)行研究得出年輕小鼠血液能讓老年小鼠改善部分生理機(jī)能的結(jié)論，也被人解讀為年輕血液可以讓老年小鼠返老還童。他們采用的方法是，把兩只小鼠通過(guò)手術(shù)“縫合”在一起，讓它們的血液循環(huán)系統(tǒng)連接起來(lái)，形成一個(gè)封閉的新的血液循環(huán)系統(tǒng)，充分交換血液。

經(jīng)過(guò)5周的時(shí)間，研究人員觀察到老年小鼠衰老的干細(xì)胞重新?lián)碛蟹至涯芰Γ瑫r(shí)老年小鼠的肌肉組織和肝細(xì)胞有了再生。這個(gè)結(jié)果被解讀為年輕小鼠的血液可以讓老年小鼠返老還童。但是，當(dāng)時(shí)康博伊認(rèn)為，他們的研究只是表明衰老是可逆的，但不能說(shuō)明年輕的血液就是一種有效逆轉(zhuǎn)衰老的“靈丹妙藥”。

一個(gè)重要的原因是，當(dāng)年的研究采用的是手術(shù)縫合兩只小鼠的血液循環(huán)系統(tǒng)，這也意味著兩只小鼠不只是交換了血液，而且它們也共享了彼此的器官，由此，老年小鼠可以獲得年輕小鼠的肺、免疫系統(tǒng)、心臟、肝和腎的生理支持。反過(guò)來(lái)便是，年輕小鼠必須額外維持一具衰老的身體。因此，才顯得老年小鼠變得年輕了。并且，利用這種方法交換血液，研究人員也不能精確地記錄血液交換的時(shí)間和數(shù)量。

正因?yàn)槿绱?，康博伊在今天才?huì)設(shè)計(jì)新的研究方法來(lái)重新驗(yàn)證自己以前的研究。

真相與新的延年益壽方法

不過(guò)，康博伊等人今天的研究結(jié)果并不能否認(rèn)維杰斯和李等人的研究提出的抗衰老蛋白GDF11的作用，因此，老年生物輸入年輕血液是否能返老還童或延緩衰老也還不能下定論。唯一能肯定的是，對(duì)這種輸入年輕血液延緩衰老方法的肯定或否定都還需要更多的研究結(jié)果來(lái)證實(shí)。

現(xiàn)在正在進(jìn)行驗(yàn)證的是另一項(xiàng)針對(duì)人延年益壽的方式，也是輸入年輕人的血液。2016年9月，美國(guó)的一家創(chuàng)業(yè)公司Ambrosia發(fā)起了一項(xiàng)臨床研究，征集600名35歲以上的志愿者，在2天內(nèi)，給每名志愿者輸入1.5升健康年輕人的血液，想通過(guò)這個(gè)研究來(lái)證實(shí)健康年輕人的血液是否有抗衰老的神奇效果，尤其是驗(yàn)證參與者能否重回25歲。

這項(xiàng)研究名為“年輕捐獻(xiàn)者的血漿輸入和與年齡相關(guān)的生物標(biāo)記”，35歲及以上的健康人被輸入小于25歲的年輕人的血漿。該公司認(rèn)為，這個(gè)過(guò)程是一種個(gè)人健康治療方法，并不需要獲得美國(guó)食品與藥物管理局（FDA）的批準(zhǔn)。

受試者每人都交納8000美元的費(fèi)用，現(xiàn)在試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行了幾個(gè)月，最終結(jié)果可能還需要等待一段時(shí)間才能獲得。無(wú)論今后發(fā)布的結(jié)果怎樣，這個(gè)在人身上進(jìn)行的試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)更具有說(shuō)服力。

不過(guò)，延年益壽并非只有輸入年輕血液這一種方法，而是有很多方式，并且多項(xiàng)研究也正在進(jìn)行之中。其中一種比較新穎而且也獲得肯定的方法與2016年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)有關(guān)，也就是人工干預(yù)自噬過(guò)程。

2016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予日本科學(xué)家大隅良典，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)細(xì)胞自噬的機(jī)制。細(xì)胞自噬就是細(xì)胞的自我吞噬，通常發(fā)生在細(xì)胞或者機(jī)體在缺乏能量或受到環(huán)境脅迫，如缺乏氨基酸、缺氧的情況下，這時(shí)，在細(xì)胞里會(huì)產(chǎn)生雙層膜結(jié)構(gòu)，可以包裹自己的一部分衰老和破損的細(xì)胞質(zhì)，運(yùn)送到溶酶體進(jìn)行降解。

現(xiàn)在，美國(guó)加州理工學(xué)院和加州大學(xué)洛杉磯分校的一項(xiàng)研究顯示，控制細(xì)胞中的線粒體的衰老可以為逆轉(zhuǎn)和延緩衰老鋪平道路。線粒體是細(xì)胞呼吸和生命活動(dòng)的重要場(chǎng)所，被稱為“細(xì)胞電池”。隨著年齡的增長(zhǎng)，DNA會(huì)分解和突變，線粒體就會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，進(jìn)而表現(xiàn)為衰老癥狀。

細(xì)胞中的線粒體DNA（mtDNA）突變的累積被認(rèn)為是衰老和退行性疾病的始作俑者。線粒體DNA中的遺傳缺陷也會(huì)導(dǎo)致先天性疾病，例如兒童自閉癥。線粒體DNA突變率的增加會(huì)導(dǎo)致機(jī)體過(guò)早衰老，如果能夠減少線粒體DNA的突變數(shù)量，就能夠減緩衰老，甚至逆轉(zhuǎn)衰老，讓細(xì)胞重現(xiàn)新生。

加州理工學(xué)院生物學(xué)和生物工程教授布魯斯·海等人對(duì)果蠅進(jìn)行研究。果蠅的飛行肌肉是動(dòng)物界中最耗能的組織之一，隨著日積月累的消耗，果蠅肌肉會(huì)表現(xiàn)出明顯的老化跡象。研究人員通過(guò)遺傳工程使果蠅體內(nèi)75%的線粒體DNA在早期發(fā)生突變，然后發(fā)現(xiàn)在后天的體力損耗中，這些果蠅肌細(xì)胞中的線粒體DNA突變明顯降低。

一個(gè)被稱為parkin的基因能夠讓線粒體DNA突變率從76%降到5%。另一個(gè)稱為Atg1的基因（即大隅良典和其他研究人員發(fā)現(xiàn)的自噬基因）則能夠?qū)⒕€粒體DNA突變率降低到4%。這兩者都是在老年人和帕金森病患者身上表現(xiàn)的低活性的基因。

這也意味著，如果讓parkin和自噬基因的活性提高，降低線粒體DNA的突變率，就有可能延緩衰老。如果能在未來(lái)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行大掃除，調(diào)節(jié)細(xì)胞的自噬過(guò)程，清除大腦、肌肉和其他組織內(nèi)受損和突變的線粒體DNA，以消除細(xì)胞中的代謝障礙，讓細(xì)胞恢復(fù)到更有活力的狀態(tài)，就有可能延緩衰老，甚至可能讓人返老還童。

但是，這樣的設(shè)想還需要大量的研究來(lái)證實(shí)。

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