一针活到130岁?南京大学研究发现:年轻血液隐藏着“逆龄因子”!
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前言 /
随着时间的推移,人们难以避免经历衰老过程,这似乎是自然规律的一部分。然而,长久以来,人类一直相信年轻血液具有对抗衰老的神奇效果。例如,一些人试图通过“换血抗衰”的方法延长寿命,其中包括亿万富豪 Bryan Johnson,他试图通过输注儿子的血液来实现这一目标。
然而,关于“换血”是否真的能够逆转衰老、延长寿命的争论一直存在,主要原因是缺乏明确可靠的证据。最近,一项国内新研究为这一争议提供了新的支持。
南京大学陈熹、王延博、方雷和张辰宇教授领导的研究小组最近发现,年轻小鼠血液中的一种叫做小细胞外囊泡(sEV)的物质具有潜力延长寿命、恢复机体生理功能,并且能够逆转与年龄相关的退行性变化。这一发现为未来的衰老干预研究提供了新的启示。
最新研究题为“年轻血浆中的小细胞外囊泡逆转与年龄相关的功能下降通过改善线粒体能量代谢”,已在《自然衰老》杂志上发表。
小细胞外囊泡(sEVs)是延长寿命的活性因子。
传统观念认为衰老是无法逆转的自然过程。作为时间不可避免的影响,衰老限制了细胞修复和稳态维持的能力,导致整体身体机能下降。衰老还与多种慢性疾病相关,如糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病和癌症等,给人类和医疗保健系统带来巨大挑战。因此,了解衰老的基本机制至关重要,有望开发新的干预或治疗策略来对抗衰老和与年龄相关的疾病。
过去的研究表明,衰老主要源于细胞和细胞器的逐渐损伤,如端粒磨损、蛋白质稳态丧失、表观遗传变化、营养失衡、线粒体功能障碍和干细胞衰竭等。除了细胞本身,细胞、组织和器官之间的相互作用的改变也对衰老至关重要。因此,年龄相关的身体功能下降被认为是由于组织间通讯受损所致,而血液循环中的一些因子则被视为关键因素。
大量研究发现,将年轻小鼠的血液输注到老年小鼠体内可以使其多个器官恢复活力,这表明年轻血液具有一定的恢复作用。然而,血液中这些可溶性血浆因子的相互作用机制尚不清楚。
近年来,研究人员开始深入探索细胞外囊泡(EVs)在细胞间通讯中的作用,为我们对多细胞生物体内遗传信息传递和稳态维持的理解增添了新的见解。
细胞外囊泡是细胞释放的一种具有膜结构的囊泡,存在于体液如血液、唾液和尿液中。它们能够在细胞之间传递可溶性蛋白、脂质和核酸等物质。举例来说,肿瘤细胞释放的细胞外囊泡中含有多种癌症特异性蛋白质和核苷酸,可作为癌症的早期筛查、预后评估和治疗监测的重要指标。
血液中含有大量的生物活性细胞外囊泡,它们对整体生理和稳态有着多方面的影响。因此,血液来源的细胞外囊泡可能通过非细胞自主机制影响衰老过程。对这一过程的深入探索可能有助于解释年轻血液对逆转衰老的作用。
南京大学的研究团队重点研究了一种称为小细胞外囊泡(sEVs)的细胞外囊泡,这些囊泡直径在30-200纳米之间。他们证明了从年轻小鼠血浆中提取的小细胞外囊泡在分子、线粒体、细胞和生理水平上能够减轻已经存在的衰老现象。
输注年轻小细胞外囊泡显著延长年老小鼠寿命
他们的动物实验结果表明,将年轻小鼠的小细胞外囊泡注入老年小鼠体内,可以显著延长老年小鼠的寿命,减缓衰老过程,并改善与年龄相关的多种组织功能下降。
具体来说,每周向20个月龄的老年雄性小鼠注射来源于2个月小鼠的年轻小细胞外囊泡,使得小鼠的中位寿命增加了22.7%,达到了1031天,其中最长寿命的小鼠活到了1266天,相当于人类年龄的120-130岁。除了寿命延长外,老年小鼠的心脏、肌肉、骨骼、睾丸等多个器官的衰退状况也得到了改善。
与先前的动物实验相比,例如口服烟酰胺可使小鼠的中位寿命延长4.2%,达到875天;口服二甲双胍可使中位寿命增加5.8%,达到889天;而热量限制饮食可使中位寿命延长16.4%,达到978天。与这些方法相比,通过注射年轻小细胞外囊泡带来的寿命延长效果更加显著。
他们的研究采用定量蛋白质组学分析揭示了一项重要机制:输注年轻小细胞外囊泡后,老年小鼠的衰老组织中的蛋白质表达发生了显著变化,与代谢过程密切相关。
进一步研究发现,年轻血液中的小细胞外囊泡含有的miRNA能够促进PGC-1α(一种维持线粒体稳态的关键调控因子)的表达,提高线粒体的活性并维持其功能,从而增强ATP供应,缓解衰老组织中的线粒体缺陷。这一发现在一定程度上解释了年轻血液对逆转衰老和减轻退行性病变的作用机制。
注射年轻的小细胞外囊泡可以抵消老年小鼠的线粒体缺陷并改善代谢健康。
总的来说,他们的研究通过体内和体外模型验证了年轻血浆中的小细胞外囊泡通过刺激PGC-1α表达和增强线粒体能量代谢来逆转退行性变化和与年龄相关的功能障碍。这一发现不仅为衰老干预疗法的开发提供了新的理论依据,也为未来提供了新的研究策略。
可快速转化至临床应用的衰老干预
谈到“换血抗衰”,最著名的案例是 46 岁的抗衰老倡导者 Bryan Johnson。为了延长寿命,他制定了一项名为“Blueprint”的衰老干预计划,每年投入约 200 万美元,试图延缓衰老并逆转生理年龄,并创立了一家名为 Blueprint 的公司,旨在开发和分享他的抗衰老研究。
据报道,2023 年 5 月,Bryan Johnson 和他的 17 岁儿子以及 70 岁父亲进行了多代血浆交换。在德克萨斯州达拉斯的医疗中心,Bryan Johnson 和儿子提取了 1 升血液,将血浆与红细胞分离,他输注了他儿子的血液,而他的父亲则输注了他的血液。值得注意的是,此前他还曾输注过一位匿名年轻捐赠者的血浆。
布莱恩和他17岁的儿子、70岁的父亲的三代人开始了换血抗衰实验
同年 7 月,Bryan Johnson 在推特上发帖称,“发现‘年轻血浆交换’没有产生任何好处,将停止这种做法。”然而,11 月份,他再次在推特上发帖称,“他的‘超级血液’使他父亲的生理年龄减少了 25 岁。”
除了血浆交换,他在 2023 年 9 月还尝试了一种价值高达 2.5 万美元/剂的基因疗法。据他在 Ins 上称,他接受了生物技术初创公司 Minicircle 提供的第一轮卵泡抑素治疗,这种治疗可以改善健康小鼠的组织成分并将寿命延长 34%。需要注意的是,该疗法尚未获得 FDA 批准,该公司也尚未公布与该疗法相关的试验数据,并且一些科学家对这种疗法是否真正有效表示怀疑。
目前,很多亿万富豪都在投入大量资金进行衰老干预的研究。举例来说,2013年,谷歌联合创始人 Larry Page 创立了一家名为 Calico 的生物技术公司,专注于研究延长寿命和对抗癌症;而2021年,亚马逊创始人 Jeff Bezos 则投资了一家名为 Altos Labs 的生物技术公司,其专注于开发生物再编程疗法以对抗衰老。
实际上,衰老的分子机制极其复杂。举例来说,端粒缩短是被普遍认为与年龄相关的疾病和寿命缩短密切相关的一个机制之一,此前的研究发现,端粒延长的小鼠的中位寿命可增加12.75%。然而,在成年生物体中,端粒长度的维持需要采用各种技术方法,例如基因治疗中端粒酶的过度表达,但这些治疗方法距离临床应用尚有一定距离。
与之相比,南京大学联合团队的新发现可能会成为一种切实可行的疗法,并且有望较快地推进到衰老干预的临床应用中。年轻小细胞外囊泡是一种天然存在于血液循环中的纳米颗粒,作为有效的天然载体,它们不具有毒性和免疫原性。因此,注射年轻小细胞外囊泡可能被开发成为一种“多功能工具”,用于对抗衰老、解决与年龄相关的疾病,并改善已经衰老个体的健康问题。
参考资料:
1.https://doi.org/10.1038/s43587-024-00612-4
2.https://www.nju.edu.cn/info/1067/361771.htm
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作者:摩西
编辑:暖风
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