血液中蕴藏的返老还童奥秘

2016-05-30 09:58高垚
教育教学论坛 2016年16期
关键词:血液

高垚

摘要:异体共生小鼠实验中,年青鼠血液流入老年鼠体内后,给老年鼠老化的组织器官带来了新的生机。进一步研究发现是血液中的GDF11(Growth differentation factor 11)发挥着关键性作用。本文就年青血液及GDF11对老化组织器官发挥的抗衰老作用进行综合论述。

关键词:返老还童;异体共生;血液;GDF11

中图分类号:R457 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)16-0110-02

英国医学研究委员会前首席执行官科林·布莱克默坚信人类的寿命存在一个上限,他给出的上限是120岁,任何人都很难超过这一上限。从古至今,人们对死亡充满着恐惧,多少人梦想着长生不老,青春永铸,“喝血延寿”、“不老仙丹”最终一次次打破人们对长生的渴望。

一、现在返老还童的研究成果

在科技迅猛发展的今天,人们依然没有放弃对长生的追逐,科学家正努力探索出能够延年益寿的“良方”。

1.卡路里饮食限制,指的是一种饮食方法,认为通过限制饮食能量摄入,达到延缓衰老的效果。据报道,这种方法可以在包括啮齿类动物、鱼类等多种生物中同时延长平均寿命和最长寿命。寿命延长程度不同,老鼠和线虫可以延长30%~40%,但此种方法能否延长人的寿命,现在还不确定。Witt在对60岁以上老人进行卡路里限制3个月后发现,老年人的非文字记忆成绩有了显著提高[1]。

2.白藜芦醇(Resveratrol. RSV)属于非黄酮类多酚化合物,在许多植物种子中均含有白藜芦醇,有研究表明,适量的白藜芦醇在老龄Wistar大鼠中通过调节老龄大鼠中谷氨酰半胱氨酸连接酶(谷氨酰半胱氨酸连接酶在老年鼠中明显下降)的含量和酶活性进而调节GSH(谷胱甘肽)而发挥抗衰老的效应[2]。

3.干细胞能够发育成很多不同的人体组织,也就是说它可以作为“备用零件”修复受损的组织器官。亦有研究认为,干细胞隨年龄的增长而减少,干细胞应用于抗衰老似乎就成为可能,干细胞具有自我更新的能力,可以提高机体抗自由基的能力,能分泌一些细胞因子,如胰岛素生长因子、超氧化物歧化酶等,提升衰老机体各组织功能,骨髓间充质干细胞、胚胎干细胞、脐血干细胞、生殖干细胞已经在动物实验中被证实有抗衰老的功能,脂肪来源干细胞已经在临床抗衰老中应用[3]。

4.2012年诺贝尔奖得主英国科学家约翰·戈登,日本科学家山中伸弥采用不同的方法让细胞“再次年轻”,就是让这些发育成熟的细胞重新回到胚胎时期的多能干细胞阶段,这个过程也被称为“细胞重编程”。山中伸弥所培养的人造多功能干细胞不仅可以应用于器官移植,还能够制造不同的细胞,代替病人已坏死的细胞,为医治疑难病症提供新的希望[4]。当然,也有理由相信,如果这一成果应用于临床,将能发挥延长寿命、返老还童的作用。

5.增加了“端粒”的长度。端粒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,作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。年青人的端粒长度大约为8000~10000个核苷酸分子,这些末端保护帽随着每一次DNA复制变短,最终再也不能保护DNA免遭损伤和突变,进而导致人变老。研究人员利用被改良的信使RNA(即信使核糖核酸)来延长端粒,RNA把DNA基因的指令带给细胞的蛋白质制造工厂,经处理后的细胞表现得似乎更加年轻,并且快速繁殖而不是死亡。

上述这些方法大多数还仅限于研究或是在临床的某些方面有极限性的应用。准确的说,到目前为止,还没有一种方法确定能有让人延长寿命或是重回青春的作用。什么才是真正的返老还童?返老还童,我们希望能再次拥有强健的体魄、充满活力的心脏、聪明的大脑、光滑白晰的皮肤……或许下面的方法能把这一切变成现实。

二、年青血液拥有返老还童的潜能

1.异体共生。异体同生是一个持续近150年的外科技术,将两只活的动物血管连接,它们能够分享彼此的血液,正如双胞胎在子宫里分享同一个胎盘一样[5]。这些发现大多是在35年前,在19世纪70年代后,这一技术慢慢被人们冷落。在过去的几年里,异体共生技术重新进入科学家们的视野,将一个老年鼠和一个年青鼠的循环系统连接,他们发现了一些显著的结果,年青鼠的血液进入老年鼠后,似乎给老年鼠老化的组织器官带来了新的活力,它使得老年鼠变得更加强壮、聪明、健康,甚至使老年鼠的毛发更亮。年青鼠的血液能减少老年鼠的心肌肥厚现象,增强骨骼肌的修复及功能,逆转胰腺β细胞的减少,增强损伤性脊髓再生,提高头部血流量,促进神经细胞的修复。与此同时,老年鼠的血液进入年青鼠后,年青鼠多项生理功能减弱,抑制了骨骼肌的修复并促进纤维化形成,抑制干细胞增殖,抑制神经形成,年青鼠的血液中蕴含着什么,使老年鼠能年青化,是蛋白、脂肪、激素?

2.生长分化因子11(GDF11)。研究人员认为,大约有69种氨基酸和100多种脂类物质能延缓衰老。在对这些物质进一步搜寻和研究中,研究人员终于发现血液中这种能让动物变得年轻的物质——生长分化因子11(GDF11)[6]。2013年,《细胞》中有文章报道,向老年鼠体内注射GDF11对心脏的影响能发挥出年青血液在老年鼠内相同的效果,能逆转心肌肥厚[7]。同年,《科学》杂志中两篇文章报道,老年鼠内GDF11恢复到年青水平,能修复肌肉干细胞,逆转年龄相关性损伤,使骨骼肌更加强壮,它还能促使老年鼠新神经元的形成并增强脑部功能。GDF11是TGF-β超家族的一员,其水平会随着年龄增长而降低。研究证明,如果向老年鼠输注与年青鼠相当的GDF11,老年鼠的衰老体征就能得到改善,如它能提高老年鼠神经干细胞数量,并可以促进脑部血管发育,增强脑认识功能;能改善心肌肥厚症状,提高老年鼠心脏功能;能提高老年鼠骨骼肌功能及嗅觉灵敏度。实验中,老年鼠的跑步和握力测试成绩都提高了,并能依靠嗅觉迅速避开障碍物。

三、GDF11或年青血液返老还童的应用前景

1.目前的临床应用。2014年12月斯坦福大学开始了临床实验,他们将18名50岁以上的阿尔次海默病患者分三组,分别为随机组、安慰剂组、双盲组,向他们输注来自30岁以下年青人的血浆,来测试年青血浆在治疗阿尔次海默病中的效果及安全性,同时监视疾病症状,计划将于今年年底得到结果,并将进一步探索年青血浆在不同类型痴呆及其他年龄相关性疾病的作用[8]。我们期待着令人激动的结果,并希望它能更多的应用于临床,为衰老性疾病的治愈带来福音。我们在动物实验中看到很多喜人的实验结果,并且希望有一天这样的结果能发生在人类身上,但是,它能应用于人类吗?是否会带给我们预想不到的副作用呢?

2.副作用。①当在一定期间内注入年青血液或GDF11后,老年鼠组织修复功能立即得到提高,但是当治疗停止后,它的作用能否持续或是在治疗停止后其功能依旧会逐渐下降,最终消失呢?②在慢性治疗的过程中,体内年青血液或GDF11在刺激下不断形成的新生细胞是否会增加肿瘤的发生率呢?③有大量的联体小鼠在实验中因联体疾病而死亡,如果把这一发现应用于人类,会发生怎样的后果呢?

大量的问题有待于我们继续去探索发现,虽然对是否能在人身上发生和小鼠实验中相同的效果,目前为止,我们仍无法进行解释,但就现在的研究成果,我们至少可以这样应用。

四、科学應用

1.至少,我们可以把它作为预测某些疾病即将到来的生物学标志[4]。人体内GDF11的水平会随着年龄增长而降低,也会在某些年龄相关性疾病即将到来时其水平降低,例如:血液中低水平的GDF11可能预示着心脏病、中风、心率衰竭甚至是死亡的袭击。

2.监测其他年龄相关性疾病的治疗,在治疗年龄相关性疾病的过程中,如果疾病有所好转,理论上GDF11在血液中的水平应相应提高。

3.这一新兴的研究成果让我们对老化动力学有了更进一步的认识,当然随着这一领域的更深层次的研究,它或许能为我们在再生医学上另辟新径,带给人们新的希望。

五、伦理学分析

我们致力于研究有利于人类健康、能促进损伤修复、能让人延年益寿的各种方法,包括新鲜血液或GDF11的输注,但这一成果,如果最终能在人类身上成功应用,我们究竟想要或能让它来做什么?提高人们的生活质量或是真的用它来延长人们的寿命而打破生老病死的这一人之常伦,最终打破生态的平衡。亦或是成为想要青春永驻的人们维持“容颜不老”的一种手段。当然,这不是我们所追求的最终目的,但这并不影响我们继续探索的步伐,因为它能让我们更深刻的认识生命的奥秘,为一些难治之症带来曙光。

参考文献:

[1]Witte AV,Fobker M,Gellner,etal.Caloric restriction improves memory in elderly humans[J].Proc Natl Acad sci USA,2009,106(4):1255-60.

[2]白藜芦.醇对大鼠的抗衰老作用研究[D].中国海洋大学,2013.

[3]单莎瑞,黄国志.干细胞抗衰老的理论研究与进展[J].中国组织工程研究,2013,17(23):4347-4357.

[4]2012年诺贝尔奖特别报道——让细胞返老还童[J].览科学,2013,(1):15-16.

[5]Megan Scudellari.Blood to blood[J].FEATURE NEWS ,2015,517(22):426-429.

[6]秋水.年轻血液能让人返老还童吗?[J].前沿,2015,(2):21-23.

[7]Stephens Hall.young blood[J].SEPTEMBER,2014,6202(345):1234-1237.

[8]Alessandro Bitto,Matt kaeberlein .Rejuvenation:It,s in our Blood[J].cell Metabolism 20,2014,9(1):2-3.

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