改写人类寿命极限，2023年我国抗衰研究成果如何？

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作为全球老龄化增速位于前列的国家，根据世界卫生组织（WHO）的估计，到2040年我国60岁以上人口将达到4.02亿，占比预计将达28%。

面对如此巨大的老龄化挑战，我国积极布局探索老龄社会解决方案，力争让国民实现健康老龄化。

除此之外，企业家们也积极关注抗衰老行业并注入资金，参考：《OpenAI创始人在抗衰公司投资1.8亿美元！全球干细胞抗衰临床试验进展如何？》

今年7月，在上海世界人工智能大会（WAIC）上，天桥脑科学研究院（TCCI）（陈天桥为研究院背后的掌舵人）宣布再投10亿元支持AI脑科学，其中的“AI＋抗衰老前沿实验室”获得了启动经费5000万人民币，并将持续获得投资。

“衰老”究竟是什么？我们如何干预衰老？人类寿命到底可以延长多久？这些问题不仅是我们好奇和关心的，也是研究人员一直在积极探索的。

今年4月，我国近百位科学家联合发表了封面综述长文《Biomarkers of aging》（Bao, H., et al, 2023），系统地总结了细胞、器官多层面衰老标志物及检测手段的发展。

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明确衰老生物标志物具有重要的意义，因为它可以用于（i）评估与年龄相关的变化，（ii）跟踪生理衰老过程，以及（iii）预测向病理状态的转变。

生物标志物有助于我们回答衰老研究中的以下三个基本问题：我们的生理年龄如何确定？为什么我们会变老？我们怎么才能衰老得更慢呢？

他们总结了目前细胞、器官和生物体衰老水平生物标志物的相关发现，包括六大类别：生理特征、医学成像、组织学特征、细胞变化、分子变化和分泌因子。

为了覆盖以上这些必要条件，衰老生物标志物应该具有特异性、系统性和临床相关性。

衰老生物标志物反映了细胞、器官和生物体水平上的生物年龄

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来源：Bao, H., et al, 2023

其中，他们讨论了当下的人工智能热点。人工智能能够分析大量人口的横截和纵向数据，促进衰老生物标志物的发现，有利于个性化医疗。

人工智能可以助力搭建可操作生物标志物panel，实现快速评估，并促进预防。而且，使用深度学习的研究仍在不断发展。

将人工智能应用于老化时钟的广义概念框架

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来源：Bao, H., et al, 2023

此外，小编先前解读过该主题今年的另外一篇综述：《Cell重磅综述：衰老标志物又添新成员，真是让人老得猝不及防…》。

抗衰老研究有许多细分领域，在备受关注的衰老细胞清除方面，华东理工大学的研究人员及其合作者开发了一种全新的技术。

该研究以“Photoactivatable senolysis with single-cell resolution delays aging”为题发表在《Nature Aging》上。

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研究者借助衰老细胞的核心标志β-半乳糖苷酶，为衰老细胞打上荧光记号，以单细胞分辨率靶向和锚定这些细胞，并通过可控光动力疗法（PDT）对它们进行精准清除。

具体而言，他们制备了一种光敏的senolytic前药，称为KSL0608-Se。它可以被衰老相关的β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）选择性激活。

在自然衰老的小鼠中，KSL0608-Se介导的可控光动力疗法阻止了与年龄相关的衰老细胞标志物和衰老相关的分泌表型因子的上调。

年老组和年轻组小鼠的差异表达基因分析

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来源：Shi, D., et al, 2023

这种治疗还对抗了年龄引起的肝和肾功能损伤，并抑制了小鼠与年龄相关的身体功能障碍。可以说，这是一种监测和选择性消除衰老细胞并实现衰老调节的绝佳策略。

在自然衰老的小鼠中选择性去除衰老细胞

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来源：Shi, D., et al, 2023

早些时候，浙江大学的研究团队提出了修复损伤的新思路。并在《Nature》上发表了题为“A plant-derived natural photosynthetic system for improving cell anabolism”的研究。

他们开发了一种基于纳米类囊体单元（NTU）的独立可控纳米级植物源光合作用系统。并且为了实现跨物种应用，他们使用了特定的成熟细胞膜（软骨细胞膜）进行伪装封装。

膜包被的纳米类囊体单元（CM-NTU）示意图

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来源：Chen, P., et al, 2022

在概念验证中，他们证明这些软骨细胞膜-纳米类囊体单元（CM-NTU）可以通过膜融合进入软骨细胞，避免溶酶体降解并实现快速渗透。

此外，CM-NTU在暴露于光后可以原位增加细胞内ATP和NADPH水平，并改善退化软骨细胞的合成代谢。

那么这与抗衰老有什么关系呢？首先我们需要认识到，细胞内合成代谢不足是体内许多病理过程的关键因素。细胞内物质的合成代谢需要消耗足够的细胞内能量，并产生还原当量。

ATP就是充当细胞生物过程的“能量货币”，而NADPH的还原形式是关键的电子供体，为合成代谢提供还原。

在病理条件下，很难纠正受损的合成代谢，很难将不足的ATP和NADPH水平增加到最佳浓度。

CM-NTU可以系统地纠正能量失衡并恢复细胞代谢，改善软骨稳态并防止骨关节炎的病理进展。

体内CM-NTU治疗小鼠骨关节炎的效果

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来源：Chen, P., et al, 2022

这种针对退行性疾病的治疗策略基于的是自然光合作用系统，该系统可以通过独立提供关键能量和代谢载体来可控地增强细胞合成代谢。

通俗讲就是，他们从植物中获得灵感，人工改造并制备了可进行光合作用的细胞器。

随后，他们将这种“能量工厂”输送进动物体衰老病变的细胞内，让动物细胞从光照中收获能量，实现修复、逆转细胞损伤与衰老。

同时，这项研究也加深了人们对使用生物有机体和复合生物材料治疗疾病的认知。

当前，“促进国民积极、健康老龄化”已被列入我国发展的重要规划，国家层面的老龄化规划与政策法规体系正在不断完善。

清华大学、北京大学、复旦大学已经分别成立了老龄研究中心。诸多知名医疗机构，例如川大附属华西医院、复旦附属中山医院、交大附属瑞金医院等，也都纷纷成立老年医学中心。

可见，从政策到临床层面，我们都在积极探索更适合国内老龄现状的方案。

参考资料

1.《陈天桥再投10亿元支持AI脑科学，脑机接口临床已完成3项植入》https://www.yicai.com/news/101800756.html

2.Bao, H., Cao, J., Chen, M., Chen, M., Chen, W., & Chen, X. et al. (2023). Biomarkers of aging. Science China Life Sciences, 66(5), 893-1066. doi: 10.1007/s11427-023-2305-0

3.Shi, D., Liu, W., Gao, Y., Li, X., Huang, Y., Li, X., James, T. D., Guo, Y., & Li, J. (2023). Photoactivatable senolysis with single-cell resolution delays aging. Nature aging, 3(3), 297–312. https://doi.org/10.1038/s43587-023-00360-x

4.Chen, P., Liu, X., Gu, C. et al. A plant-derived natural photosynthetic system for improving cell anabolism. Nature 612, 546–554 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05499-y

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作者：摩西、古古古

审校：南风

声明：本文仅作为科普，拒不接受商业用途的转载申请，亦不构成任何建议。

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