衰老是組成器官和系統(tǒng)的細胞、細胞器及大分子的損耗與損傷逐漸積累所導(dǎo)致的。其中,基因組不穩(wěn)定、表觀遺傳改變、蛋白酶穩(wěn)態(tài)喪失、營養(yǎng)感知失調(diào)、線粒體功能障礙、端粒損耗、細胞衰老和干細胞耗竭等都可能導(dǎo)致衰老。
最近,南京大學的一個研究團隊發(fā)現(xiàn),年輕個體血漿中的小細胞外囊泡(sEV)可以延緩衰老。小細胞外囊泡是一種細胞外囊泡,它是在某些特殊生理或病理狀態(tài)下,機體內(nèi)細胞通過胞吞作用形成多泡小體后,通過細胞膜融合分泌到細胞外液中的微小囊泡。根據(jù)囊泡直徑大小,細胞外囊泡可以分為三類:凋亡小體(大于1000納米)、小微囊泡(100~1000 納米)、外泌體(30~100納米)。
過去,人們認為細胞外囊泡只是細胞的“垃圾袋”,用于清除和裝載細胞代謝過程中不必要的大分子?,F(xiàn)在,一些研究表明,細胞外囊泡可能是細胞之間傳遞信號的載體,可用于細胞之間的信息交流。細胞外囊泡表面的蛋白信號分子可以識別靶細胞,靶細胞通過受體配體結(jié)合或胞吞作用攝入細胞外囊泡,從而改變自身的生理或病理狀態(tài)。
研究人員發(fā)現(xiàn),小細胞外囊泡具有延緩衰老的作用。在小鼠實驗中,研究人員將年輕小鼠的小細胞外囊泡注射到老年小鼠體內(nèi),這不僅延長了老年小鼠的壽命,還減緩了衰老癥狀,改善了與年齡相關(guān)的多種組織的功能衰退。
令人驚訝的是,在每周向20個月齡的老年雄性小鼠注射年輕小鼠的小細胞外囊泡后,老年小鼠的壽命延長至1031天,比一般壽命為840天的雄性小鼠的壽命延長了22.7%。其中最長壽的小鼠存活了1266天,相當于人類的120~130歲。研究員還發(fā)現(xiàn),這種方式延長壽命的效果超過了限制飲食、服用二甲雙胍或煙酰胺的效果,后兩者是已知具有一定抗衰老效果的藥物。
進一步的分析揭示了小細胞外囊泡抗衰老的某種作用機理。通過定量蛋白質(zhì)組學分析發(fā)現(xiàn),將年輕小鼠血液中的小細胞外囊泡輸注給老年小鼠后,老年小鼠體內(nèi)的蛋白質(zhì)組發(fā)生了顯著變化,這些變化與代謝過程密切相關(guān)。年輕小鼠的小細胞外囊泡通過其攜帶的微RNA(miRNA,也被稱為小分子核糖核酸)刺激過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活劑1-alpha(簡稱PGC-1α)的表達,從而改善線粒體功能并減少老年細胞組織的線粒體缺陷。
PGC-1α是線粒體穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,通過增強線粒體蛋白的表達和促進線粒體再生來維持線粒體的數(shù)量和質(zhì)量穩(wěn)定性。線粒體是大多數(shù)真核細胞中提供能量的結(jié)構(gòu)。對于人類來說,線粒體是糖類、脂肪和氨基酸最終氧化釋放能量的場所,因此也被稱為供能器。南京大學的這項研究表明,年輕個體血漿中的小細胞外囊泡可以在分子、線粒體、細胞以及生理機能上抵消已經(jīng)存在的衰老,至少可以通過刺激PGC-1α表達和增強線粒體能量代謝來逆轉(zhuǎn)退行性改變和與年齡相關(guān)的功能障礙。
因此,研究人員認為,年輕個體的小細胞外囊泡是“有前途”的天然載體,能夠穩(wěn)定遞送“返老還童”因子,且無明顯毒性或免疫原性(指一種物質(zhì)能夠引發(fā)免疫系統(tǒng)識別并產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答的能力),可以作為多功能工具幫助衰老組織恢復(fù)活力、延年益壽。這意味著,或許輸注年輕人的血液(包含小細胞外囊泡)可以抗衰老,使人返老還童。
在此之前,科學家對“血液抗衰”也進行過研究,發(fā)現(xiàn)年輕個體的血液中有多種物質(zhì)(包括數(shù)十種氨基酸和100多種脂類物質(zhì))可能具有“返老還童”的功能?,F(xiàn)在,研究人員已經(jīng)確認,有一種物質(zhì)能使動物變年輕,它就是生長分化因子11(GDF11)。
2014年,哈佛大學的一個研究團隊通過兩種實驗發(fā)現(xiàn),老年小鼠獲得年輕小鼠血液中的GDF11后,各種生理功能恢復(fù)到了年輕狀態(tài)。這兩種實驗分別是建立聯(lián)體生活系統(tǒng)和直接給老年小鼠注射GDF11。這些實驗都證明,當老年小鼠獲得含有GDF11的年輕小鼠血液,并且老年小鼠血液中GDF11的水平與年輕小鼠相當時,老年小鼠的一系列衰老體征會得到改善,甚至返老還童。
基于這些研究結(jié)果,46歲的美國富豪布萊恩·約翰遜邀請醫(yī)療團隊進行了一項自我實驗—醫(yī)生抽取了其兒子的部分血液,然后輸注到約翰遜體內(nèi),以對抗衰老。然而,在進行了6次血液輸注后,約翰遜發(fā)現(xiàn)結(jié)果并不理想。他認為,輸注年輕人的血液并沒有給自己帶來任何好處,但他也無法完全否定年輕血液的抗衰老潛力,也許這種方法對一些年齡較大的人有幫助。
目前,科學家尚未能解釋為何輸注年輕血液不能使人變年輕,且對以小鼠為研究對象的研究結(jié)論尚未達成共識。同時,我們也應(yīng)該意識到,即便年輕血液能抗衰老,這種方式也會引發(fā)倫理和法律問題,需要嚴格規(guī)范以防止非法買賣或偷盜年輕人的血液。
與用年輕血液抗衰老不同,依靠自身力量延緩衰老的方式更為簡單可行,而且不會帶來倫理和法律問題。事實上,約翰遜的抗衰老計劃并不僅僅是輸注年輕血液,還包括改善睡眠質(zhì)量、參加運動、服用補充劑、食素、每天進行美容護理以及定期體檢等。這種以健康生活方式為主導(dǎo)的抗衰老計劃持續(xù)了3年。2024年4月初,約翰遜稱,自2021年以來,他的生理年齡呈現(xiàn)年輕化,已經(jīng)擁有37歲的心臟、28歲的皮膚和18歲的肺。
2024年4月5日,吉尼斯世界紀錄機構(gòu)認定現(xiàn)年111歲的英國老人約翰·廷尼斯伍德為目前全球在世最長壽男性。廷尼斯伍德稱自己的長壽秘訣是“適度”,包括飲食適度(吃七八分飽)、運動適度(每周鍛煉2.6~4.5小時)、睡眠適度(每天睡7小時左右)、體重適度、情緒適度等。這些“適度”都屬于生活方式的范疇,雖然我們可能無法全部做到,但只要能做到其中的一兩項,就有可能幫助我們延長壽命。
【責任編輯】張小萌