在生命过程中,人类的细胞 DNA 持续累积伤害,这些受伤的 DNA 可能会引发肿瘤,有些细胞会修复损害,而另一些则自毁,有些会停止生长或分裂,进入一个称为衰老的状态。随着年龄增长,这些衰老细胞会逐渐积累起来产生各种健康问题。科学家透过清除老鼠的衰老细胞,设法减缓肾脏、心脏和脂肪组织的退化,发现这些动物不但活得更健康,甚至可以活得更久。
大西洋周刊 (The Atlantic) 报导,执行这项研究的是美国 Mayo 医学中心 Darren Baker 和 Jan van Deursen,他们在 2004 年研究中关闭一种与癌症有关的名为 BubR1 的基因,意外发现会加快衰老过程,导致老鼠更早得到白内障,出现心脏问题,体内脂肪减少,似乎积累更多的衰老细胞。
2011 年,该团队开发一种单挑和去除这些细胞的方法。衰老细胞的特征是称为 p16 的蛋白质。科学家透过基因工程改造快速老化的老鼠,销毁所有携带 p16 的细胞。结果发现衰老细胞消失了,虽然这些早衰的老鼠仍然较早死亡,但它们更大、更健康。即使是已经衰老的老鼠,身体机能也出现改善。
接着科学家想知道,如果移除正常老鼠中的衰老细胞将会如何?使用相同技术,科学家找来正常的中年老鼠,每周清除两次衰老细胞,发现最后老鼠的平均寿命增加四分之一。 随着年龄增长,体内脂肪减少、心脏和肾脏更健康、白内障减少,并更活跃。科学家测试大量来自两种遗传品系的公母老鼠,并以两种不同的饮食方式饲养,结果完全相同。
衰老细胞不会闲置,它们分泌引发炎症和破坏结缔组织酶的分子。Buck 衰老研究所研究人员已经鉴定出这些细胞产生的 50-60 种不同的分子,其中任何一种都有可能对组织造成严重破坏。
细胞在积累可能导致癌症的损伤后经历衰老,细胞分泌的分子促使免疫系统过来并清除它们,是一个非常有效的抗癌机制,但随着年龄的增长,免疫系统动摇,衰老细胞积聚。即使如此,衰老细胞也有好处。研究发现这些细胞有助于治愈创伤。Baker 和 van Deursen 在这次研究中也发现老鼠在衰老细胞被移除后愈合得更慢。
但任何试图清除人体衰老细胞的尝试都会产生严重的副作用,由于 p16 蛋白可以防止肿瘤的发生,因此有可能细胞消除的有益效果会在晚些时候被癌症发病率增加抵消。虽然 Baker 和 van Deursen 在老鼠研究中没有看到这种迹象,但是人类活得比啮齿动物长,因此人类影响还是未知数。
科学家认为,任何方案肯定会有权衡,但深入研究生物学的好处是让人类有更好的机会保存好的细胞,同时消除不良因子。北卡罗来纳大学教堂山分校的 Norman Sharpless 认为,这项研究发现还需经过他人重制,但如果验证正确,可能是有史以来最重要的老化发现之一。布朗大学的 John Sedivy 也认为衰老细胞是否会导致衰老的问题已经存在了几十年,认为这是第一篇无懈可击的研究。
亚马逊创办人 Jeff Bezos 参与投资的美国生物新创公司 Unity Biotechnology 已经在应用这项研究发现,第一个目标是使用这些化合物来治疗一些可能由衰老细胞引起,并且局限于特定身体部位的疾病,譬如骨关节炎、晚期青光眼等等,如果可行,就可以开始想延年益寿的办法。
- Clearing the Body’s Retired Cells Slows Aging and Extends Life
(首图来源:Flickr/Franck Michel CC BY 2.0)