【人类何时能逆转衰老】高等动物的衰老能否逆转?
下面我将给大家介绍两个今年最新的报道。
开始之前,首先我要说明目前高票答案对于衰老有着严重的误解:
人体的衰老本质是细胞的衰老,衰老的细胞永久地退出了细胞周期,然而它们又不会像凋亡细胞那样被直接地清除出去。
大家很容易明白一个道理:个体的死亡≠细胞的死亡的总和。绝大多数细胞还好着呢可能人就不行了。类似的道理,个体的衰老和细胞的衰老也是两个“高度相关但并不相等”的问题。
因为免疫系统和干细胞可不是吃白饭的!永生的水螅也正是靠着永不停歇的免疫系统和组织再生维持时刻年轻的(详情请看郭昊天:熵增定律如何系统说明生物学上的永生无法实现?)即使是凋亡的细胞也不是随随便便原地爆炸就好了,也需要免疫系统打扫战场。个体衰老比细胞衰老往往更复杂。
很多生化研究多专注于抵抗细胞衰老和DNA损伤,但这实际上和恢复身体机能(如何活得好)更有关系。比如高票答案中的文献,治好了小鼠的“谢顶脱发”,微弱地提升了肾功能——虽然对于很多处在中年危机的人,可能比续命更重要——但是个体衰老是否被逆转是说不清的。
判断个体的衰老是否被逆转,只有一个金标准,就是能不能实现超超超长待机。
逻辑上,只要老得足够慢活得久,进一步地治疗回复年轻时的身体机能都是有可能的。而反过来先想办法回复个体机能,再想办法续却不一定来得及。因此学界常用的衰老的严格定义,是通过死亡率的指数增加速度描述的(Gompertz-Makeham law of mortality)。
先分享一个最近的逆转衰老的成功案例,非常简单巧妙,Regulation of Life Span by the Gut Microbiota in The Short-Lived African Turquoise Killifish ——肠道微生物调控短命非洲TK鱼的寿命。
自然(Nature)杂志比文章发布提前两天就抢先出了独家报道(虽然不知道怎么办到的)‘Young poo’ makes aged fish live longer——“年轻的便便”让老鱼活的更长!一个非常有味道的报道。
(多图预警)
如果想知道自己的治疗手段的确能够逆转衰老,那么必须有足够大的实验样本量,再把所有实验动物通通耗到自然死亡,才能得出结论。所以治疗手段越是成功,博士生越难按时毕业(正常小鼠能活个2-3年,斑马鱼最久能活5.
5年,下面讲的另一个例子耗时40年,二胎都上大学了)……因此,就会有比较新(短)奇(命)的模式生物被挖掘出来,其中就包括这个非洲TK鱼,学名是Nothobranchius furzeri(并不重要),只能活几个月!
和低等的无脊椎动物不同,脊椎动物的消化系统里都有非常复杂、物种多样性极高的微生物群体。
研究人员观察到一个简单的现象,随着年龄的增加,TK鱼的肠道微生物(GM)物种多样性普遍降低了,而且GM的组成也发生了剧烈变化。
下面到了高光时刻!如果交换肠道微生物(GM)强行拔高物种多样性能不能逆转衰老?!验证的实验方法也非常简(cu)单(bao):
于是就有了:年轻的便便把老鱼变成了小鱼!
吃了年轻鱼肠道微生物的Ymt,明显比其他所有组都活得更长(相比未处理40%的寿命延长)。
虽然文章没有进一步分析,但是如果注意观察,会发现Ymt不仅第一例自然死亡发生更晚,而且死亡的累积速度也明显变缓。也就是说同样“时间年龄”的Ymt能比同类活更久——个体的“真实年龄”更年轻——统计上,这是衰老逆转的直接证据。
根据存活率分析,即使只用抗生素处理(Abx),也能稍微的续两天,因为有和吃年轻GM相似的效果。
进一步的对不同组的肠道微生物分析发现,物种多样性指数:6周鱼>Ymt>Abx>Omt>wt。年轻的6周鱼和逆转的Ymt肠道微生物有丰富的共栖关系,Abx稍差,Omt,wt两个老年鱼则只有几种病原性的细菌霸占大部分肠道。
肠道微生物到底如何控制寿命的原理很复杂,成因也并不完全清楚,一种假说是免疫水平下降造成的。随着年龄增长,丰富多样的肠道微生物群体会退化,曾经稀少的“坏”细菌战胜了“好”细菌控制了胃肠道,在很多动物中,的确是常见的,包括小鼠和我们人Article。因此肠道微生物移植疗法,对人可能也有延缓衰老的作用——事实上,已经逐渐应用在胃肠道疾病中了。
@评论区,医用粪便需要特殊处理,不完全统计90%的供体都不符合标准,请谨遵医嘱,不要擅自模仿。。
衰老领域中最主流的研究集中在另一个更为简单粗暴的机制:
在细胞水平上,这是一个对从细菌到人类一切生物几乎都成立的一个机制。成年之后的卡路里限制对于个体衰老的降低也是有效的,包括从低等的线虫到高等的小鼠。
今年年初发表的一项更新报道显示,卡路里限制对于成年恒河猴的健康长寿也有促进作用,可以平均预期延长寿命3年(相当于人类9年),而少年时期的节食导致死得更快(Caloric restriction improves health and survival of rhesus monkeys,卡路里限制饮食使猴子寿命延长数年-新闻-科学网)。
特别的,有些猴子从相当于人类40岁才开始节食,也活得比预期更久。相比其他的各种实验动物,恒河猴的数据可能更接近人的真实情况。
P.S. 这个实验从上世纪80年代开始做,直到今天,有一些猴子还活着。
所以为了活得更久,从现在开始,管住嘴,迈开腿吧
最后再说一说细胞衰老的事情。有关细胞衰老的研究非常之多,一方面是研究手段更成熟,问题更清晰,另一方面也是资金来源非常充足(比如各种化妆品大企业)。
高票介绍的研究非常的“非主流”,是杀敌一百自损一百的方法。
更多人关心的是防患于未然,甚至修复已经衰老的细胞。
药物靶点方面研究最多的可能是一个名为sirtuins的蛋白家族,响应包括卡路里限制等各种机制,参与DNA修复等延缓甚至逆转细胞衰老的过程。其中一个有名的可能有效的药物就是白藜芦醇resveratrol,是葡萄酒商用来促销的必用噱头之一(参考:白藜芦醇,有传说中那么神奇吗?
科学人
果壳网 科技有意思)。
而在药物小分子方面,走的最前面的当属辅酶I NAD ,这是一种在所有生物中都存在的小分子,是细胞中通用的氧化还原剂,控制包括sirtuin正在内的一系列有关细胞衰老的下游物质。随着年龄增加,NAD水平会不断下滑。
而补充NAD的合成前体NMN,可以逆转很多老年病(只对缺乏NAD的老年人有效,对年轻人没有作用)。目前也有临床试验正在进行中The first human clinical study for NMN has started in Japan。
