年轻血液含有青春因子?18岁与50岁共享血液,或可拉长8年寿命
前段时间硅谷富豪Bryan Johnson父子三代进行了血浆置换,他们希望通过输入年轻的血液来逆转生理年龄,不过最后失败了。美国药监局表示,这项举措没有临床益处;洛杉矶希望之城国家医疗中心主任Charles Brenner也表示:“血浆置换之于人类抗衰老,证据尚显不足。”
换血抗衰的科学证据源于小鼠连体共生的实验,学界称为“异龄异体共生”(Heterochronic Parabiosis),将两只不同年龄小鼠的部分身体组织通过手术连在一起,探究“共享血液”的影响。
尽管Bryan Johnson三人置换血浆没能改善体内的衰老标志物,但学者们却似乎不愿承认年轻血液对老年个体毫无作用。
Nature子刊Nature aging最近刊登的一项哈佛大学和杜克大学联合的小鼠连体共生实验证明,至少在小鼠体内,共享血液对老年个体有益。该实验成功将老年小鼠生理年龄降低24%,延寿效果相当于给50岁人增加寿命8年[1,2]。
实验选择3个月大的年轻雌性小鼠和20个月大的老年雌性小鼠(相当于人的18岁和50岁)。研究者们对2只小鼠实施侧腹部皮肤相连手术,这样小鼠在伤口愈合时的血管生成和吻合过程能将两只小鼠的血液循环连在一起,实现血液共享[3]。
图注:连体和分离流程
研究人员们发现,与未连体的老年组小鼠对比,连体后的老年小鼠中位寿命延长了6周,最大寿命延长了2周。
图注:未连体的老年小鼠(红色)和连体的老年小鼠(紫色)生存时间对比
除了寿命延长之外,实验组和对照组老年小鼠的表观遗传年龄也有差异。研究人员使用多种生理时钟测量后发现,连体后老年小鼠的表观遗传年龄降低24%!而且即使在分离后两个月这种表观遗传年龄的降低也持续存在。
这意味着和年轻小鼠共享血液之后,老年小鼠的生理年龄实现了逆转,做到了生理层面的“返老还童”!
在进一步基因测序后研究团队发现,连体共生会逆转衰老相关基因的表达。与热量限制等延寿措施类似,连体共生可以通过激活与代谢、细胞呼吸相关的基因,同时抑制炎症反应来对抗衰老。
图注:连体(蓝色)后和分离(红色)引起的基因表达变化与衰老和延寿特征之间的关联
将两只动物身体部分相连这样听起来很离奇的实验,最早可以追溯到十九世纪。早在1864年法国一位医学博士Bert就已经尝试将一种动物的皮肤附着在另一种动物身上,以便建立共同的循环系统[4]。
在Bert医生开创连体实验的一百多年后,上世纪五六十年代开始有报道研究连体实验对寿命的影响。
1972年Ludwig和Elashoff研究团队第一次系统研究了连体共生对小鼠寿命的影响,发现连体共生能延长老年雌性小鼠的寿命[4,5]。
然而,真正将连体共生实验在抗衰研究领域推广开的,是2005年斯坦福大学医学院发表在顶刊Nature上的一篇文章,该研究证明连体共生可以让衰老细胞恢复活力[6]。
斯坦福大学这篇文章被引用两千多次,可以说产生了巨大影响。从此之后,将年轻小鼠和老年小鼠连体共生,共享循环系统来抗衰的研究越来越多。
既然连体共生不是首创,连体方式与以往也没有区别,那么哈佛大学和杜克大学的这项研究又有什么亮点呢?
事实上,除了人为将小鼠身体连在一起这一富含想象力的操作之外,这项研究还证实了长期连体比短期连体的抗衰效果更显著。
过往的小鼠连体实验中,小鼠的连体时长通常为5周,而这项研究连体时间达到了3个月。文章作者对该实验的描述是,相当于将一个50岁和一个18岁的人血管相连,共生8年,最后让老年个体寿命增加了8年!
图注:长期连体(红色)和短期连体(黄色)引起的基因表达变化,以及衰老和延寿特征之间的关联
事实证明,与年轻小鼠血液共享时间越长,老年小鼠获益越大。在5周的短期连体共生后,老年小鼠的表观遗传年龄只降低了6.2%,但是3个月的长期连体让老年小鼠的表观遗传年龄降低了24%!
而且这项研究还首次证明了,在共生结束后两个月老年小鼠的表观遗传年龄降低仍然存在。这意味着年轻小鼠血液中的抗衰物质到老年小鼠体内后产生的抗衰效果也许会一直存在,不会随着连体分离而消失。
图注:实验发现示意图
大家应该都发现了,这项研究所有的关注点都放在了连体共生对老年小鼠的益处。其实文章中没有提到的是,与老年个体共享血液对年轻个体有不利影响。
过去多项连体共生的研究都说明了连体共生可能是老年小鼠的“蜜糖”却是年轻小鼠的“砒霜”。
比如,2012年Iryna Pishel团队的研究发现连体共生会加速年轻小鼠的免疫系统衰老[7]。在后续的研究中,研究者们还发现连体共生缩短了年轻小鼠的中位寿命和最大寿命[8]。
在这篇文章的新闻报道中,作者James P White特别说明到,在人体上实现“连体共生”是不现实、不道德且不符合伦理的,推动小鼠连体共生实验是为了探索年轻个体血液循环中哪些因素具有抗衰效果[9]。
相信在未来即使找到了年轻血液中的抗衰成分,大家想做的也不是像Bryan Johnson一样,用年轻血液替代老年血液,而是寻找这些成分在自然界的存在或者替代。
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参考文献