2023年1月12日發(fā)表在美國(guó)《細(xì)胞》雜志上的一則聯(lián)合實(shí)驗(yàn)證明,衰老是一個(gè)可逆過(guò)程。
在美國(guó)波士頓的實(shí)驗(yàn)室內(nèi),科學(xué)家們成功讓失明的老鼠重獲視力,發(fā)育出更聰明、更年輕的大腦,并建立出更健康的肌肉和腎臟組織。另一方面,實(shí)驗(yàn)中一批年輕的老鼠提前進(jìn)入了衰老過(guò)程,它們身體的幾乎每個(gè)組織都因此受到了毀滅性的影響。
論文聯(lián)合作者、遺傳學(xué)研究員楊在賢說(shuō),他預(yù)計(jì)此次發(fā)現(xiàn)將“改變我們看待衰老,以及治療與衰老相關(guān)疾病的方式”。
哈佛醫(yī)學(xué)院布拉瓦特尼克研究所遺傳學(xué)教授保羅·F·格倫中心聯(lián)合主任、抗衰老專家大衛(wèi)·辛克萊說(shuō),我們的身體保存著青春期的“備份副本”,可以觸發(fā)再生。
辛克萊說(shuō):“導(dǎo)致我們變老的不是垃圾,也不是傷害,而是信息的丟失——細(xì)胞讀取原始基因的能力喪失,進(jìn)而忘記了如何照常運(yùn)作,就像舊電腦可能開(kāi)發(fā)出有問(wèn)題的軟件一樣?!?/p>
為了理解這一研究,我們需要了解什么是基因和表現(xiàn)基因組。基因可以被看作身體的“硬件”,而表現(xiàn)基因組則是身體的“軟件”,它們負(fù)責(zé)告訴基因“什么時(shí)候、在哪里、應(yīng)該做什么”,基因組由蛋白質(zhì)和其他化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成。
表現(xiàn)基因組負(fù)責(zé)觸發(fā)和停止基因表達(dá),而這一過(guò)程可能受污染、環(huán)境毒素和人類行為(如吸煙、不良飲食或長(zhǎng)期缺乏睡眠)影響。
辛克萊說(shuō):“就像電腦一樣,如果‘硬件’(基因)被破壞,那么‘軟件’(表現(xiàn)基因組)也會(huì)被破壞。細(xì)胞會(huì)感到恐慌,而通常控制基因的蛋白質(zhì)也因不得不去修復(fù)基因而分心——此后,它們并不一定能原路返回原本的工作流程。隨著時(shí)間推移,就像一場(chǎng)失敗的乒乓球練習(xí)一樣,最終滿地都是散落的球?!睋Q句話說(shuō),細(xì)胞碎片就像阿爾茨海默癥患者,迷失了回家的路。
令人驚訝的是,我們體內(nèi)還有一個(gè)“軟件”的備份副本,你可以重新設(shè)置它。辛克萊說(shuō):“我們展示了為什么‘軟件’會(huì)被破壞,以及我們可以如何通過(guò)點(diǎn)擊一個(gè)‘重置開(kāi)關(guān)’來(lái)重啟系統(tǒng),讓細(xì)胞再次正確讀取基因,就像它年輕時(shí)一樣。”
辛克萊說(shuō):“身體是50歲還是75歲,健康還是飽受疾病折磨都沒(méi)有關(guān)系,一旦這個(gè)重啟過(guò)程被觸發(fā),身體就會(huì)記住它將如何再生,再次變得年輕。現(xiàn)在,那個(gè)具體的‘軟件’是什么,我們還不知道,但我們已經(jīng)知道我們可以撥動(dòng)開(kāi)關(guān)?!?/p>
尋找這個(gè)“重啟開(kāi)關(guān)”的工作始于辛克萊還在麻省理工大學(xué)就讀研究生時(shí),當(dāng)時(shí)他所在的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了控制酵母老化的基因。辛克萊進(jìn)而推測(cè),這樣的基因可能存在于所有的生物中,因此也應(yīng)該有辦法在人類身上做同樣的事。
為了檢驗(yàn)這一理論,他開(kāi)始嘗試在不引起突變或癌癥的情況下讓老鼠加速衰老。
辛克萊回答道“我39歲時(shí),我們開(kāi)始制作這樣的老鼠;現(xiàn)在我53歲,依舊在研究這樣的老鼠?!?/p>
在其他科學(xué)家的幫助下,辛克萊和他在哈佛的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)能夠使老鼠的大腦、眼睛、肌肉、皮膚和腎臟組織老化。他們研發(fā)的“ICE”(變現(xiàn)基因組可誘導(dǎo)變化)項(xiàng)目能夠改變基因的折疊方式,其產(chǎn)生的臨時(shí)、快速愈合的切口模擬了化學(xué)物質(zhì)、陽(yáng)光等導(dǎo)致衰老的日常損傷。一只被施加了ICE的一歲老鼠無(wú)論是外貌還是行為表現(xiàn)上,都是它實(shí)際年齡的兩倍。在讓老鼠變老的基礎(chǔ)上,辛克萊實(shí)驗(yàn)室的遺傳學(xué)家陸元成創(chuàng)造了一種新的混合物,將人類成年皮膚細(xì)胞重新編碼,使其表現(xiàn)得像是胚胎細(xì)胞或干細(xì)胞,能夠重新發(fā)育為體內(nèi)的任何細(xì)胞??茖W(xué)家們把混合物注射到失明小鼠眼睛后部受損的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中,再給它喂食抗生素,隨后小鼠恢復(fù)了大部分視力。
辛克萊解釋道:“抗生素只是一種工具,實(shí)際上任何能夠確?;虮婚_(kāi)啟的化學(xué)物質(zhì)都可以。通常,這些基因通常只在年輕、發(fā)育中的胚胎中開(kāi)啟,然后隨著我們年齡的增長(zhǎng)而逐漸關(guān)閉。”
接下來(lái),該團(tuán)隊(duì)還處理了大腦、肌肉和腎臟細(xì)胞,將它們都恢復(fù)到更年輕的水平。如今,辛克萊的團(tuán)隊(duì)正試圖找到一種方法,將基因開(kāi)關(guān)均勻地傳遞到每個(gè)細(xì)胞,從而立即使整只老鼠恢復(fù)活力。
辛克萊補(bǔ)充說(shuō):“我們的突破之一是意識(shí)到,如果使用這組特殊的干細(xì)胞,老鼠不會(huì)回到剛出生時(shí)的狀況,它的細(xì)胞大概會(huì)回到原來(lái)年齡的50%~75%之間,然后就不會(huì)變得更年輕了。這是一件幸運(yùn)的事,如果細(xì)胞直接回到零歲,可能會(huì)導(dǎo)致癌癥或者更糟糕的結(jié)果。我們還不明白細(xì)胞是如何做到這一點(diǎn)的?!?/p>
辛克萊說(shuō)他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里多次重置老鼠的細(xì)胞,結(jié)果表明,衰老可以不止一次逆轉(zhuǎn)。他目前正在靈長(zhǎng)類動(dòng)物身上開(kāi)展測(cè)試。但是,在開(kāi)始任何針對(duì)人類的抗衰老臨床試驗(yàn)、進(jìn)行分析并在安全和成功的情況下擴(kuò)大試驗(yàn)規(guī)模之前,還可能需要幾十年的時(shí)間。
辛克萊提到了一些在目前技術(shù)范圍內(nèi),人類可以抵抗衰老的簡(jiǎn)單方式。正如破壞性因素可以破壞表觀基因組一樣,健康的行為也可以修復(fù)它,辛克萊說(shuō),“過(guò)著健康生活方式的人的生理年齡比其他人更低”。
辛克萊提供的秘訣是什么呢?就是以植物性飲食為基礎(chǔ)、少吃多餐、充足睡眠、每周做3次不少于10分鐘的有氧鍛煉,有良好的社交圈。
“(我想傳達(dá)的)信息是每一天都很重要?!毙量巳R說(shuō)?!凹词乖谀闶畮讱q和二十幾歲的時(shí)候,你如何過(guò)你的生活也很重要。因?yàn)槊恳惶?,你的時(shí)鐘都在滴答作響?!?/p>
衰老真的可以逆轉(zhuǎn)嗎?你怎么看?