2023年1月12日發(fā)表在美國《細胞》雜志上的一則聯(lián)合實驗證明,衰老是一個可逆過程。
在美國波士頓的實驗室內,科學家們成功讓失明的老鼠重獲視力,發(fā)育出更聰明、更年輕的大腦,并建立出更健康的肌肉和腎臟組織。另一方面,實驗中一批年輕的老鼠提前進入了衰老過程,它們身體的幾乎每個組織都因此受到了毀滅性的影響。
論文聯(lián)合作者、遺傳學研究員楊在賢說,他預計此次發(fā)現(xiàn)將“改變我們看待衰老,以及治療與衰老相關疾病的方式”。
哈佛醫(yī)學院布拉瓦特尼克研究所遺傳學教授保羅·F·格倫中心聯(lián)合主任、抗衰老專家大衛(wèi)·辛克萊說,我們的身體保存著青春期的“備份副本”,可以觸發(fā)再生。
辛克萊說:“導致我們變老的不是垃圾,也不是傷害,而是信息的丟失——細胞讀取原始基因的能力喪失,進而忘記了如何照常運作,就像舊電腦可能開發(fā)出有問題的軟件一樣?!?/p>
為了理解這一研究,我們需要了解什么是基因和表現(xiàn)基因組?;蚩梢员豢醋魃眢w的“硬件”,而表現(xiàn)基因組則是身體的“軟件”,它們負責告訴基因“什么時候、在哪里、應該做什么”,基因組由蛋白質和其他化學物質構成。
表現(xiàn)基因組負責觸發(fā)和停止基因表達,而這一過程可能受污染、環(huán)境毒素和人類行為(如吸煙、不良飲食或長期缺乏睡眠)影響。
辛克萊說:“就像電腦一樣,如果‘硬件(基因)被破壞,那么‘軟件(表現(xiàn)基因組)也會被破壞。細胞會感到恐慌,而通??刂苹虻牡鞍踪|也因不得不去修復基因而分心——此后,它們并不一定能原路返回原本的工作流程。隨著時間推移,就像一場失敗的乒乓球練習一樣,最終滿地都是散落的球。”換句話說,細胞碎片就像阿爾茨海默癥患者,迷失了回家的路。
令人驚訝的是,我們體內還有一個“軟件”的備份副本,你可以重新設置它。辛克萊說:“我們展示了為什么‘軟件會被破壞,以及我們可以如何通過點擊一個‘重置開關來重啟系統(tǒng),讓細胞再次正確讀取基因,就像它年輕時一樣。”
辛克萊說:“身體是50歲還是75歲,健康還是飽受疾病折磨都沒有關系,一旦這個重啟過程被觸發(fā),身體就會記住它將如何再生,再次變得年輕。現(xiàn)在,那個具體的‘軟件是什么,我們還不知道,但我們已經知道我們可以撥動開關?!?/p>
尋找這個“重啟開關”的工作始于辛克萊還在麻省理工大學就讀研究生時,當時他所在的團隊發(fā)現(xiàn)了控制酵母老化的基因。辛克萊進而推測,這樣的基因可能存在于所有的生物中,因此也應該有辦法在人類身上做同樣的事。
為了檢驗這一理論,他開始嘗試在不引起突變或癌癥的情況下讓老鼠加速衰老。
辛克萊回答道“我39歲時,我們開始制作這樣的老鼠;現(xiàn)在我53歲,依舊在研究這樣的老鼠?!?/p>
在其他科學家的幫助下,辛克萊和他在哈佛的團隊已經能夠使老鼠的大腦、眼睛、肌肉、皮膚和腎臟組織老化。他們研發(fā)的“ICE”(變現(xiàn)基因組可誘導變化)項目能夠改變基因的折疊方式,其產生的臨時、快速愈合的切口模擬了化學物質、陽光等導致衰老的日常損傷。一只被施加了ICE的一歲老鼠無論是外貌還是行為表現(xiàn)上,都是它實際年齡的兩倍。在讓老鼠變老的基礎上,辛克萊實驗室的遺傳學家陸元成創(chuàng)造了一種新的混合物,將人類成年皮膚細胞重新編碼,使其表現(xiàn)得像是胚胎細胞或干細胞,能夠重新發(fā)育為體內的任何細胞??茖W家們把混合物注射到失明小鼠眼睛后部受損的視網膜神經節(jié)細胞中,再給它喂食抗生素,隨后小鼠恢復了大部分視力。
辛克萊解釋道:“抗生素只是一種工具,實際上任何能夠確?;虮婚_啟的化學物質都可以。通常,這些基因通常只在年輕、發(fā)育中的胚胎中開啟,然后隨著我們年齡的增長而逐漸關閉。”
接下來,該團隊還處理了大腦、肌肉和腎臟細胞,將它們都恢復到更年輕的水平。如今,辛克萊的團隊正試圖找到一種方法,將基因開關均勻地傳遞到每個細胞,從而立即使整只老鼠恢復活力。
辛克萊補充說:“我們的突破之一是意識到,如果使用這組特殊的干細胞,老鼠不會回到剛出生時的狀況,它的細胞大概會回到原來年齡的50%~75%之間,然后就不會變得更年輕了。這是一件幸運的事,如果細胞直接回到零歲,可能會導致癌癥或者更糟糕的結果。我們還不明白細胞是如何做到這一點的?!?/p>
辛克萊說他的團隊已經在實驗室里多次重置老鼠的細胞,結果表明,衰老可以不止一次逆轉。他目前正在靈長類動物身上開展測試。但是,在開始任何針對人類的抗衰老臨床試驗、進行分析并在安全和成功的情況下擴大試驗規(guī)模之前,還可能需要幾十年的時間。
辛克萊提到了一些在目前技術范圍內,人類可以抵抗衰老的簡單方式。正如破壞性因素可以破壞表觀基因組一樣,健康的行為也可以修復它,辛克萊說,“過著健康生活方式的人的生理年齡比其他人更低”。
辛克萊提供的秘訣是什么呢?就是以植物性飲食為基礎、少吃多餐、充足睡眠、每周做3次不少于10分鐘的有氧鍛煉,有良好的社交圈。
“(我想傳達的)信息是每一天都很重要?!毙量巳R說?!凹词乖谀闶畮讱q和二十幾歲的時候,你如何過你的生活也很重要。因為每一天,你的時鐘都在滴答作響?!?/p>
衰老真的可以逆轉嗎?你怎么看?