以色列科学家首次逆转人类衰老,年轻25岁?
文丨难得君
香港大亨李兆基(曾经福布斯全球排名第4)曾说“愿用1000亿,换10年青春”。
延缓衰老、永葆青春,自古以来就是人类不懈追求的目标,也是科学家致力研究的领域。
在学术界,关于人体衰老的学说有很多,比如:自由基学说、免疫学说、细胞学说、基因学说等。
每种学说都有自己的理论基础和研究的成果,但由于受到人类科学的整体发展水平限制,各种学说的发展程度并不一致。
从细胞学的角度看,人类细胞的更新靠细胞自身的分裂,而分裂次数仅有50~100次(极限),当细胞不再分裂,便逐渐衰竭而死亡。由细胞构成的组织和器官在功能上开始衰退,并导致机体的死亡。
要延缓衰老甚至永生,就需要无限延长细胞的分裂次数。
目前,基于细胞研究水平的干( gàn)细胞学说和在分子水平的端粒学说,得到学术界较为普遍的认可。
01
干( gàn)细胞即为起源细胞。
简单来讲,它是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞,是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。干细胞在形态上具有共性,通常呈圆形或椭圆形,细胞体积小,核相对较大,细胞核多为常染色质,具有较高的端粒酶活性。干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
干细胞学说认为:衰老的根本原因是新生细胞的数量不足以完全替换死亡细胞,以及新生细胞的活性不足,从而导致人体细胞总数变少(身体萎缩)、活力变差(衰老症状)。归根结底是自身干细胞的数量变少和再生能力不足引起。抗衰老、逆转衰老最根本的途径是激活体内干细胞活性,增加干细胞数量,修复受损组织、改善细胞代谢、增强衰老组织器官功能,人体才能真正意义上保持健康、年轻状态。
干细胞抗衰老的研究被《Science》杂志评为1999年度10大科学进展之一;2016年《Nature Cell Biology》杂志上的一篇综述阐述了干细胞代谢与机体稳态和衰老的关系;2017年《Stem cells》杂志上一篇文章揭示了有关大脑干细胞延缓衰老的相关内容。
科学家在2008年的一项研究中,将间充质干细胞(MSCs)应用于面部年轻化,分离得到受试者自体基质血管成分,皮下注射至面部皱纹处,2个月后该受试者面部皱纹明显减少,皮肤超声提示真皮明显增厚。
2013年的一项临床研究中对15名女性受试者进行自身半脸对照临床试验,1月后发现受试者面部皱纹明显改善,且试验侧皮肤粗糙度较对照侧同样明显改善。
但是,受到技术水平上的限制,目前,单纯将干细胞用于抗衰老的目的的研究暂时还难以展开。
由于干细胞能够运用到美容抗衰老领域,因此,越来越多美容机构和医院滥用“干细胞美容抗衰老”进行宣传,请大家务必小心。
据《财经》报道,“干细胞用于美容,目前为止,(中国大陆)没有一项商业应用是合规的。”
2020年8月11日,上海市第一中级人民法院宣判一起干细胞买卖合同纠纷上诉案,认定将干细胞直接用于临床应用非法,二审改判涉案干细胞买卖合同无效。
目前,干细胞应用最大的问题就是安全。“很多项目还在实验阶段,技术并不成熟,包括干细胞的生物学行为及特性没有完全研究清楚,所以临床应用没有放开。”业内专家祁佐良说。
“目前中国大陆没有任何一种合法合规的干细胞抗衰老项目,不管是自体还是异体的干细胞,都是‘非常渠道’获得的。”业内专家刘蔡跃说。
那么这项技术什么时候能够趋于成熟,并运用到实际的美容及抗衰老领域呢?
从国外的最新研究和实验来推测,取得国家法律的许可,真正走进医院,最少还需要五年以上的时间。
02
端粒学说
科学家们在寻找导致细胞死亡的基因时,发现了一种叫端粒的存在于染色体顶端的物质。端粒本身没有任何密码功能,它就像一顶高帽子置于染色体头上。
端粒(Telomere)是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体,它与端粒结合蛋白一起构成了特殊的"帽子"结构。
端粒主要维持基因组稳定,与细胞凋亡、细胞转化和永生化密切相关。
在新细胞中,细胞每分裂一次,染色体顶端的端粒就缩短一次,当端粒不能再缩短时,细胞就无法继续分裂了。
这时候细胞也就到了普遍认为的分裂100次的极限并开始死亡。
因此,端粒被科学家们视为"生命时钟"。
早在30年代,缪勒(Muller)和麦克林托克(Meclintock)等就已发现了端粒结构的存在。
1978年,四膜虫的端粒结构首先被测定。
1990年起,凯文·哈里(Calvin Harley)就把端粒与人体衰老挂上了钩:
第一、细胞愈老,其端粒长度愈短;细胞愈年轻,端粒愈长,端粒与细胞老化有关系。衰老细胞中的一些端粒丢失了大部分端粒重复序列。当细胞端粒的功能受损时,就出现衰老,而当端粒缩短至关键长度后,衰老加速,临近死亡。
第二、正常细胞端粒较短。细胞分裂会使端粒变短,分裂一次,缩短一点,就像磨损铁杆一样,如果磨损得只剩下一个残根时,细胞就接近衰老。细胞分裂一次其端粒的DNA丢失约30~200bp(碱基对)。
第三、研究发现,细胞中存在一种酶,它合成端粒。端粒的复制不能由经典的DNA聚合酶催化进行,而是由一种特殊的逆转录酶--端粒酶完成。正常人体细胞中检测不到端粒酶。一些良性病变细胞,体外培养的成纤维细胞中也测不到端粒酶活性。但在生殖细胞、睾丸、卵巢、胎盘及胎儿细胞中此酶为阳性。令人注目的发现是,恶性肿瘤细胞具有高活性的端粒酶,端粒酶阳性的肿瘤有卯艇癌、淋巴瘤、急性白血病、乳腺癌、结肠癌、肺癌等等。人类肿瘤中广泛地存在着较高的端粒酶耥端挝酶作为肿瘤治疗的靶点,是当前较受关注的热点之一。
凭借"发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的"这一成果,揭开了人类衰老和罹患癌症等严重疾病的奥秘的三位美国科学家:
美国加州旧金山大学的伊丽莎白·布莱克本(Elizabeth Blackburn)、美国巴尔的摩约翰·霍普金斯医学院的卡罗尔·格雷德(Carol Greider)、美国哈佛医学院的杰克·绍斯塔克(Jack Szostak),获得2009年的诺贝尔生理学或医学奖。
有家名叫Aging的期刊,它是美国一家双月刊,创刊与2008年,主要研究领域:衰老。在CELL BIOLOGY(细胞生物学)同类期刊中的影响力因子排名47位,常年在5分左右徘徊,处于该领域的前30%。从论文质量和引用次数看,处于上等水平。
最新一期的Aging发表了一篇以色列特拉维夫大学的科学家的论文:
参考资料
[1] Yafit Hachmo et al., (2020) Hyperbaric oxygen therapy increases telomere length and decreases immunosenescence in isolated blood cells : a prospective trial
[2] Study finds hyperbaric oxygen treatments reverse aging process. Retrieved Nov. 21, 2020, from https://medicalxpress.com/news/2020-11-hyperbaric-oxygen-treatments-reverse-aging.html
详细论文可以参考上面链接
顺便说说以色列,大家都知道它在沙漠上建立全球科技含量最高的现代农业,同样,它的医疗行业也非常强大。
根据以色列高科技产业组织(IATI)在2015年IATI生物医药年会上发布的数据,以色列目前有1,380生命科学公司,其中医疗器械类公司有725家,约占53%;生物科技和制药类公司有317家,约占23%;数字或移动医疗保健类公司有285家,约占20%。
另据以色列出口和国际合作协会(IEICI)的统计数据,2014年以色列生命科学产业共出口产品85亿美元,同比增长4%,占以色列全部对外出口(不含钻石)的17.5%,约有80%的生物医药产品出口欧美。
以色列拥有强大的高学历医学团队,它的医学博士占人口比例达到了3.5/1000,而美国的医生占比才2.6/1000。
以色列的科学家做了个研究,他们找了35个年龄在64岁以上的志愿者,每周5次接受高压氧治疗,每次通过面罩呼吸100%的氧气90分钟,一共实验了12周时间(60次)。
他们这样做的目的是什么呢?
因为,过去有科学家做过实验,高强度的有氧运动可以使细胞的端粒延长5%。这或许与运动导致的血氧浓度提高有关。
为了验证并得出相关的数据,于是他们进行了上述的实验研究。
实验结果是令人震惊的。
参加实验的老人的细胞中,辅助T细胞、毒性T细胞、自然杀伤细胞、B细胞等多种免疫细胞的端粒长度增加了20%以上,其中B细胞的变化最为显著,超过30%。
增长后达到的数据,相当与这些老人25年前的长度。
同时,参加实验的老人,在多种免疫细胞中,衰老细胞的比例显著下降,最高减少了37%。
结论就不言而喻。
细胞的端粒延长,衰老细胞减少,都意味着延缓衰老和寿命延长。
特别提示:
目前这种研究仅限于科学家的实验,普通人千万别没事就吸高浓度氧气,人体吸入过多的氧也将产生一系列生理功能紊乱和病理变化,甚至导致死亡,称之为氧中毒。
但是这项实验研究,带给我们一些启示。
多参加有氧运动,对延缓衰老是有帮助的!
不过随着生物科学的进步,相信要不了10年时间,很多目前处于实验研究阶段的延缓衰老的方法,将真正推广运用。
参考资料
[1] Yafit Hachmo et al., (2020) Hyperbaric oxygen therapy increases telomere length and decreases immunosenescence in isolated blood cells : a prospective trial
[2] Study finds hyperbaric oxygen treatments reverse aging process. Retrieved Nov. 21, 2020, from https://medicalxpress.com/news/2020-11-hyperbaric-oxygen-treatments-reverse-aging.html