『返老還童』的『靈丹妙藥』?

『返老還童』,或者退一步說,延緩衰老癥狀,是人類一直以來追求的目標。雖然隨著醫學技術和公共衛生的提高,人類的壽命在過去的幾十年內有了明顯的增長,但對於追求長壽這件事,大家似乎永遠也不滿足。

大約二三十年前,大家關注的熱點集中在討論單個細胞為什麼會衰老:人們發現,很多人體細胞在體外環境下培養了幾十代後,就慢慢失去了再複製增殖的能力。他們認為,這就是所謂的『衰老』。而這個『衰老』的過程,被歸咎於端粒[1]。簡單說來,端粒是在染色體頂端的一些重複序列,被認為能保護染色體。在每次基因複製過程中,端粒都會損失掉一部分。於是人們認為,端粒實際上就『記錄』了細胞分裂的次數,也就設定了分裂的極限。在生殖細胞中,有端粒酶修補端粒,從而保證了群體繁衍可以無限進行下去;但體細胞中大多沒有端粒酶,所以細胞分裂足夠多次後,就會停止分裂生長,自然導致了機體的衰老死亡。這個論證聽起來很可靠,但後來被發現問題重重。從八九十歲的老人身上提取的細胞,大多依然有良好的端粒存在。按照端粒學說,預估的人類壽命應該能有兩三百年。因而,雖然端粒隨著年齡會發生變化,但以此來推斷衰老,似乎並不那麼有效。當然,順便多說一句,現在打著『端粒酶』廣告的保健品依然層出不窮,大家不妨稍微長個心眼。

既然單個細胞的衰老狀態並不能代表人體的衰老狀態,那科學家就慢慢從單細胞研究轉向了個體的研究。幾乎在端粒學說火爆的同時,有些研究小鼠的科學家發現,如果讓小鼠『餓肚子』的話,它們的壽命能得到延長[2]。這一結論也在線蟲和猴子的試驗中得到了一些證實。這一療法被稱為『卡路里限制』療法(calorie restriction)。雖然聽起來很簡單,但天天餓肚子本身也不是一件好事。而且,在一些實驗中,研究者觀察到,限制食物的動物往往會動作遲緩,反應變慢。雖然延長了壽命,但若是生存質量降低了,似乎也沒有太大意義。

於是,大家又開始想新招數了。就在兩三年前,突然火起來的一種輸血療法讓人眼前一亮[3]。實驗依舊非常簡單粗暴:把年輕的老鼠血液輸給年老的老鼠。他們發現,簡單的輸血就能緩解很多和衰老相關的癥狀,比如認知能力下降,學習新知識速度變慢[3];幾乎同時,其他獨立的科研組也發現,輸血療法還能提高衰老的老鼠的嗅覺[4]和肌肉功能[5]。但這一療法若要在人體內開展,也是困難重重。先不探討這種做法是否人道,會不會對供血的年輕人產生影響;那些小鼠實驗大多是將兩隻小鼠的血管連接在一起一個月時間,然後觀察年老的老鼠是否能緩解衰老癥狀。換到人體上,這可是意味著兩個人要有至少一個月的時間『親密無間』,不能分開哦。而且,誰都不知道這樣的療法要多久重複一次。聽起來,為了延緩衰老,要付出的代價也不小呢。另外,還有很多科學家也擔心在這一過程中,是否會誘發癌症或免疫系統的疾病。

那好,咱們不輸血了,有沒有其他更簡單粗暴的辦法呢?科學家的腦洞一向很大。這回,他們開始做糞便移植了[6]。雖然這個過程聽起來就很倒胃口,但好像還真有點效果。思路和之前的輸血療法非常像:把年輕動物的糞便移植到年老動物體內,看腸道菌群的改變是否能延緩衰老。之前已經有些研究發現,人類和小鼠在衰老過程中,體內腸道菌群會發生改變,多樣性下降[7, 8]。於是大家猜想,或許可以通過保持一個『年輕』的腸道菌群,來讓宿主也變年輕呢?這次,科學家們用了鱂魚(killfish) 來做實驗。鱂魚的壽命很短,通常三周達到性成熟,十五周左右便死去。他們在實驗中,將六周的鱂魚(『年輕鱂魚』)的糞便移植給九周半的鱂魚(『中年鱂魚』)。這些中年鱂魚在它們接下來的『魚生』里,天天都會攝入年輕鱂魚的糞便。過程很粗暴,結果卻很驚人——這些接受移植的鱂魚平均延長了六到七周的壽命,將近它們原本生命周期的40%。同時,科學家也發現,這些接受了糞便移植的鱂魚擁有更健康的免疫系統;他們猜測糞便移植改善了衰老過程中的免疫系統退化,使得年老的鱂魚依然保持健康。雖然這一結果距離人體試驗還很遙遠,但這一明顯的效果還是令人充滿期待。

那麼現在問題來了,為了長壽,你願不願意天天『吃屎』呢?

題圖 credit: 『Young poo』 makes aged fish live longer

參考文獻:

[1] Blasco, Maria A. "Telomere length, stem cells and aging." Nature chemical biology 3.10 (2007): 640-649.

[2] Lee, Cheol-Koo, et al. "Gene expression profile of aging and its retardation by caloric restriction." Science 285.5432 (1999): 1390-1393.

[3] Villeda, Saul A., et al. "Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice." Nature medicine 20.6 (2014): 659-663.

[4] Katsimpardi, Lida, et al. "Vascular and neurogenic rejuvenation of the aging mouse brain by young systemic factors." Science 344.6184 (2014): 630-634.

[5] Sinha, Manisha, et al. "Restoring systemic GDF11 levels reverses age-related dysfunction in mouse skeletal muscle." Science 344.6184 (2014): 649-652.

[6] Smith, Patrick, et al. "Regulation of Life Span by the Gut Microbiota in The Short-Lived African Turquoise Killifish." bioRxiv (2017): 120980.

[7] O』Toole, Paul W., and Ian B. Jeffery. "Gut microbiota and aging." Science350.6265 (2015): 1214-1215.

[8] Langille, Morgan GI, et al. "Microbial shifts in the aging mouse gut." Microbiome 2.1 (2014): 50.

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