“年轻血浆”治疗老年痴呆症?换血抗衰老已向我们走来!
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人类追求长寿的脚步从未止歇,几乎每个人都希望自己能够青春永驻、容颜不老。可以说,“返老还童”是人类的终极梦想之一。1977年香港有部电影——《生死搏斗》中有这样一个情节:
一位救生员救起了一个飞机失事落水的百万富翁(在影片拍摄的年代里,拥有百万港元就算是大富翁了)。为抢救富翁的性命给他输了自己的血,却令这个富翁白发转黑,年轻许多……
”输血使人变年轻似乎不只是荒诞的故事情节,这一做法似乎还有些科学根据,至少有科学家在尝试用换血疗法治疗阿尔茨海默病时取得积极疗效。
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“换血疗法”治疗阿尔茨海默病取得积极疗效
据报道,第一个正式发起的小型临床试验看起来很安全,但与此同时又颇有争议。
该项试验的设计者及其他研究人员表示,试验结果仅仅是基于针对18人的研究情况,这只是探索这种治疗方法是否有效可行的第一步。托尼•韦斯-克雷说:“这仅仅是一个非常小规模的试验,这次试验结果不应该被过度解读。”据了解,该临床试验是由他创立的Alkahest公司主导进行的(该公司总部位于加利福尼亚•圣卡洛斯),由斯坦福大学的神经学家莎伦•沙(Sharon Sha)领衔。
值得称道的是,研究结果表明该临床试验的过程是安全的,并暗示着提高老年痴呆症患者日常生活能力可能会成为现实,例如购物或做饭。试验小组对年龄在54岁—86岁之间的轻度到中度阿尔茨海默病患者进行了测试,并每周给18名受试者输入年轻人的血液,历时4周。这些受试者被随机输入生理盐水或者是血浆,被输入的血浆来自于18岁—30岁献血者的血液,而且红细胞已经分离出来。在该项研究过程中,研究小组监测受试者的认知能力、情绪和日常的独立生活能力。研究没有发现严重的不良反应,而来自两组不同的评价测算均表明输入血浆的受试者在日常生活技能方面都有显著改善。
换血治疗衰老的研究追溯
1864年,生理学家保罗•伯特(Paul Bert)开展了史上有记载以来最早的关于异种共生的实验。当时,他从两只白化鼠的身体两侧各去除了一条皮肤,然后将两只小鼠缝合在一起,希望能够为它们创造一个共享的循环系统。剩下的工作交给生物学:根据小鼠的自然愈合功能,随着皮肤缝合处重新长出了毛细血管,两只小鼠的循环系统被连接在一起。伯特发现,向一只老鼠血管中注入的液体很轻松地流入另一只小鼠体内。
自从伯特开创此项研究以来,类似实验的步骤并未出现多大变化。研究者们已经在实验中使用了水螅、青蛙和昆虫,但实验效果最佳的还是啮齿类动物,因为这类动物在手术后的恢复情况很好。
到20世纪中期,后来,科学家们进一步利用“异种共生”技术。纽约州伊萨卡康奈尔大学生物化学专家兼老年病学专家克莱夫•麦克凯(Clive McCay)率先将异种共生的研究应用于衰老研究领域。1956年,他领衔的团队缝合了69对几乎所有年龄段的大鼠。这其中包括一对1.5个月龄和16个月龄的大鼠,相当于将5岁的人同47岁的人相连接。虽然,69对异种共生实验的大鼠中,11对死于一种名为共生病的神秘疾病(可能是体内某种组织的排斥反应),研究人员还发现年老大鼠和年轻大鼠被缝合在一起9到18个月之后,年老大鼠的骨骼在重量和密度上和年轻大鼠相近。
1972年,加利福尼亚大学的两位研究者对共生的年老大鼠和年轻大鼠的寿命进行了研究。结果是,年老大鼠的寿命比对照组的寿命长4到5个月,从而首次表明年轻动物的血液循环可能影响寿命。
尽管这些异种共生实验的研究结果让人觉得有趣,但此类研究还是渐渐地被人们所遗弃。那些研究异种共生技术发展的科学家们推测,个中原因可能是当时的研究人员认为他们已经从实验中获得了所有可以发现的结果,或是向相关机构申请进行研究的审批门槛太高。无论出于什么理由,异种共生实验中断了。
直到一位干细胞生物学家欧文•魏斯曼(Irving Weissman)的出现,才又令异种共生研究重见天日。1999年,魏斯曼指导他的博士后艾米•韦杰斯(Amy Wagers)使用异种共生小鼠,并且使用荧光标记来追踪细胞,发现了两项关于造血干细胞特质和迁移情况的研究结果,更关键的是这项研究方法启发了同行。
2002年,斯坦福大学神经病学家托马斯•兰多(Thomas Rando)实验室伊琳娜•康博(Irina Conboy)在一次会议上展示了韦杰斯的一篇论文。当时伊琳娜的丈夫,该实验室的另一名博士后,迈克尔•康博(Michael Conboy)从睡梦中被惊醒了,因为他一直冥思苦想:“衰老似乎和身体内所有的细胞都有关联,似乎所有的组织都会同时一起迅速衰老,但一直都无法想出一个切实的实验来研究到底是什么控制了整个身体的老化。”他妻子提及的这个研究启发了他。
康博所在的兰多实验室开始和韦杰斯合作。他们合作研究发现年轻小鼠的血液促使衰老的干细胞重新开始分裂;研究团队还发现,年轻小鼠的血液促进年老小鼠的脑细胞生长。
而韦杰斯一直在哈佛大学继续开展衰老研究方面的工作,并在2004年成立了自己的实验室。在英国剑桥大学神经系统科学家罗宾•富兰克林(Robin Franklin)的协助下,她的研究团队发现年轻血液能促进年老小鼠受损脊髓的修复。在哈佛大学神经系统科学家李•鲁宾(Lee Rubin)的协助下,她发现年轻血液能使年老的大脑和嗅觉系统产生新神经元。在马萨诸塞州波士顿布莱根妇女医院的心脏病学专家理查德•李(Richard lee)的帮助下,她发现年轻血液逆转了心脏因为衰老出现的心壁增厚现象。
这些研究结果表明,血液中含有一种或几种因子可以调节不同组织衰老节奏,但这些因子却又令人捉摸不透。
异种共生
血液中到底哪些成分可以“返老还童”?
2008年,已在加州大学伯克利分校工作的伊琳娜•康博和迈克尔•康博发现,肌肉再生与促进细胞分裂的Notch信号通路的活化作用或者与阻碍细胞分裂的转化生长因子(TGF)-β的通路的失活作用有关。
2014年,他们在血液循环系统中确认了一种抗衰老因子:催产素。无论男性还是女性,催产素水平都会随着年龄增长而下降。当年老小鼠的体内被注射了催产素之后,该激素能快速地(一两周左右)激活肌肉干细胞,使其重新生成肌肉组织。
在查德•李的协助下,韦杰斯开始筛选年轻血液中含量丰富但年老血液中缺乏的那些蛋白质。其中一种蛋白质“脱颖而出”,它就是生长分化因子11(GDF11)。韦杰斯他们发现,直接注入GDF11就足以增加肌肉的力量和耐力,并能逆转肌肉干细胞中的DNA损伤。除了韦杰斯实验室之外,目前还没有其他小鼠实验能够验证这一结果,但有人在果蝇中发现了一种相似的蛋白质,可以延长寿命并防止肌肉功能退化。
2014年,韦斯-克雷发现将年轻小鼠的血浆输入到老年小鼠的体内,会让后者的大脑恢复年轻,并改进身体状况和认知能力。2014年9月,他成立公司——Alkahest启动了人体临床试验,以检测年轻血浆治疗阿尔兹海默氏症的安全性和有效性。Alkahest公司还计划推出另一项临床——仅选取血浆中的生长因子、摒弃凝血因子和其他组分,进行类似的试验。托尼•韦斯-克雷研究组告诉《自然》工作人员,他们此前用小鼠做了相关试验暗示使用分离掉大分子的血浆治疗可能比使用全血浆治疗更有效果。结果如本文前文所述:研究没有发现严重的不良反应,而来自两组不同的评价测算均表明输入血浆的受试者在日常生活技能方面都有显著改善。
“血液抗衰老”的研究困惑
虽然输血治疗老年痴呆症表现出积极疗效,但因为血浆中含有很多活性分子,老年人很可能会遭遇难以预料的后果,这种疗法一直备受争议。
伊琳娜•康博表示,“年轻人的血液对认知的影响这一试验结果还没有被一个独立的研究团队重复,而且也从没有在被认可的阿尔茨海默氏症小鼠模型中进行试验。让老年人经常性地输入外来的血浆可能存在安全隐患,因为他们免疫系统的过度激活可能会导致自身免疫性疾病或炎症反应。”
迈克尔•康博还担心另一个事情:他目睹太多异种共生的小鼠死于共生疾病,因此该技术在人类身上试用就应当非常谨慎。
斯坦福大学神经病学家兰多表示,“我的怀疑是长期使用血浆、药物进行治疗能够使年老动物的细胞恢复活力,但也会导致癌症发病率的增加。即使是我们了解了如何让细胞变年轻,做这些工作我们还是要慎之再慎。”
与之相对的是,托尼•韦斯-克雷认为,“老年痴呆症患者已经等不及了,他们亟需更有效的新疗法。”他表示,这是阿尔茨海默病第一个不基于传统理论的全新治疗方法,传统理论认为阿尔茨海默病是由大脑中的β淀粉样蛋白(amyloid-β)沉积或tau蛋白分子引起的,但是迄今为止,以这种传统理论为基础并没有找到有效的治疗方法。他们接下来会开展更多人参加的大型临床试验,进一步验证输血疗法的安全有效性。
血液抗衰老研究展望
考虑到抗衰老领域的希望不断破灭,人们对于年轻血液所持的所有谨慎态度都是合理的。过去20年里,研究人员确认了众多具有抗衰老功能的治疗方法,其中包括限制热量的饮食、葡萄皮中发现的化学成分白藜芦醇、用于保护染色体完整性的端粒酶、可以延长小鼠寿命的免疫抑制剂雷帕霉素,以及随着人类年龄增长,功效和数量便随之下降的干细胞。
这其中只有两种方式能够延缓或逆转衰老对众多哺乳动物不同组织产生的影响,这两种方式就是热量限制和雷帕霉素,但两种疗法都不能当作抗衰老治疗法。因为前者在灵长类动物的研究中产生了相互矛盾的结果,而后者具有毒副作用。
相比而言,年轻血液似乎能够逆转衰老带来的影响,对人体健康的安全性问题可能微乎其微,至少多家实验室关于异种共生衰老研究的结果有所证实。然而科学家们和伦理学家们仍然担心,在我们尚未获得该疗法的安全性和有效性的证据之前,此疗法被用于未获批准的人体实验。马里兰州贝塞斯达的美国国家老化研究所神经科学实验室的主任马克•麦特森(Mark Mattson)警告说,未获许可的干细胞移植法已经成为一个新兴产业,而未经有关当局批准的年轻血液输入可能更容易发展成一个产业。
位于明尼阿波里斯市的明尼苏达大学的生物伦理学家利•特纳(Leigh Turner)主要研究抗衰老领域的伦理。他说:“这些有利可图的市场往往在可靠工作的基础还相当薄弱的时候就已经开始出现。”
参考文献:
1. https://www.nature.com/news/infusions-of-young-blood-tested-in-patients-with-dementia-1.22930#correction1
2. http://www.nature.com/news/ageing-research-blood-to-blood-1.16762?WT.ec_id=NATURE-20150122
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