最新研究:科学家证明衰老是可逆的!新研究称取得里程碑式重大进展
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2023-01-22 19:31来自吉林
解决衰老的根本原因,以延长人类寿命,尤其是健康寿命,想实现这一目标还有很长的路要走,但科学家应该胸怀大志,为了实现这样的梦想而不断尝试。科学家称,新研究找到了利用表观基因组重启细胞的方法,从而可以逆转老化过程。
是什么因素促使生物老化?经过13年的酝酿,大卫‧辛克莱(David Sinclair)博士与其研究伙伴终于找出答案。2023年1月12日,谜底揭开,这项研究发表在了 Cell 期刊,论文题为:Loss of epigenetic information as a cause of mammalian aging。
研究叙述了能加速或逆转老化的“衰老时钟”。辛克莱为专门研究遗传学的教授,也是哈佛医学院保罗‧F‧格伦衰老生物学研究中心的联合主任。他因人类为何会衰老以及如何减缓衰老的一系列研究而声名鹊起。例如,NMN的火爆,很大程度上是因为他的研究和宣传。他还曾表示“我们没有理由活不到200岁”(There is no reason we couldn't live 200 years)。
这项历时13年的研究证明了,表观遗传变化是导致哺乳动物衰老的主要原因,而恢复表观基因组的完整性可以逆转衰老的迹象。
大卫‧辛克莱表示,这项研究意味着,癌症、糖尿病、阿尔茨海默病这些年龄相关疾病可能有相同的潜在病因,可以通过单一治疗逆转,从而治疗或治愈与年龄有关的疾病,自己的实验室也正在对此进行测试。
对于研究衰老的科学家们来说,最迫切要解答的问题,可能是衰老的原因是什么。研究主要聚焦于DNA中的突变,随着时间推移,会破坏细胞的正常运作,并导致细胞逐渐死亡。这些故障反过来会导致细胞失去它们的特性,从而导致组织和器官崩溃,最终导致疾病和死亡。然而现实证据并不支持这个理论,老年人的细胞通常没有突变,而有较多突变细胞的动物及人类似乎也并不会过早开始老化。
然而,近年来,越来越多的研究表明,事情并非如此。例如,有研究发现,一些具有高突变率的人和小鼠没有表现出过早衰老的迹象。而许多类型的衰老细胞却很少或没有突变。
因此,辛克莱针对基因组的另一面,也就是表观基因组(Epigenome)展开研究。
在《细胞》的这篇论文中,辛克莱及其团队表示,他们不只可以加速老鼠的老化,还能逆转老化造成的影响,恢复动物一些年轻的生物特征。此可逆性构成了强而有力的证据,也就是驱动老化的并非DNA突变,而是表观遗传由于某种未知原因出现指令失误。辛克莱早就提出所谓的老化资讯理论,即老化是细胞失去持续运作的重要指示所导致的结果。
他的最新研究成果似乎能支持这个理论。辛克莱解释,此与软件程式在硬体上运行的方式类似,不过有时会出现错误而需重启。“如果老化的起因为细胞中充满突变,那么逆转老化则是不可能的事。”他说。“但通过显示我们能逆转老化过程,代表这个系统是完好的,有备份且软件需要重新启动。”
重启的形式为基因治疗,其中涉及三个能指示细胞重新编码的基因。以老鼠为例,基因的指令会指导细胞重启表观遗传的变化,即定义细胞的身份,例如肾细胞和皮肤细胞,是两种较常有老化影响问题的细胞。这些基因源自所谓的山中干细胞(Yamanaka stem cells)因子,为诺贝尔奖得主山中伸弥(Shinya Yamanaka)于2006年所发现的。由四个基因组成一套,能逆转成人的细胞使其回到胚胎干细胞阶段,如此便能重新开始细胞的发育或分化过程。辛克莱并不想完全抹去细胞的表观遗传历史,因此只使其重启至足以重设表观遗传指令的程度。透过四个因子中的三个因子,将细胞发育时程逆转约57%,足以使老鼠再年轻一次。
辛克莱于2020年曾以老鼠为观察对象发表过此研究,透过上述过程成功恢复老年动物的视力。目前的结果显示,该系统能应用于整个动物,而不仅止于单个组织或器官。
从更深入的层面来看,使组织、器官,或整个动物、人体老化或变年轻,所涉及的问题其实是发人深省的。辛克莱已多次逆转视神经的老化,但也进而为生物伦理学家以及整个社会,提出了许多关于人类存在的问题,即思考不断逆转老化所代表的意义。
该研究只是人们重新看待年龄的第一步,而辛克莱也首先承认其所带来的问题远比答案还要多。“我们不知道逆转老化的过程实际如何运作,但我们知道逆转老化是可行的。”辛克莱说。“我们可以运用它使身体某个部分再次年轻,也希望能研发出划时代的药物。现在,当我看到一个老人,我不会以‘老’来看待他们,我只会将他们视作系统需要重启的人群。现在的问题不再是返老还童能否实现,而是何时实现。”