面膜里的常用成分,原是长寿密码,远超同类10倍寿命
编者按
本文由【时光派研究院】编译自lifespan.io对长寿动物专家Vera Gorbunova博士的采访。Vera博士是美国罗切斯特大学衰老研究中心的联席主任,也是一位著名的老年科学家,在过去的几年里,她主要致力于研究揭示长寿物种拥有惊人寿命和复原力的原因。
在本篇采访中,Vera博士谈论了长寿动物哪些超能力能够转化到人类身上?如何利用从它们身上发现的特质延长人类的寿命?同时,她还表达了对冰水浴、热量限制等抗衰方法的疑问。
Q
我们无法知道长寿物种确切的最大寿命,是吗?
A
是的,最长寿命是记录在案的物种中任一个体的最长寿命,所以我们很难确认这些记录是否就是它们的最大寿命。
对于那些从出生跟踪到死亡的物种来说,我们可以确保人类记录的最大寿命数据是准确的。但对于大多数研究较少的物种,我们很可能低估了它们的最大寿命。
例如,裸鼹鼠目前记录的最长寿命是41年(是一般啮齿类动物的10倍),数据主要来自世界上最大的裸鼹鼠实验室栖息地之一。而其他物种大多数的最长寿命数据来自动物园记录。
图注:裸鼹鼠寿命是其他啮齿类动物的10倍(图源:美国罗切斯特大学Gorbunova与Seluanov实验室)
Q
您认为长寿物种的哪些特征或能力最特别?
A
我认为最重要的一点是,所有长寿物种不仅活得久,而且能一直保持健康。因为物种要长期在野外生存,必须能够抵御疾病,它们长寿的同时也具备对大多数年龄相关疾病的抵抗力,比如裸鼹鼠和弓头鲸患癌的风险极低。
这点很重要,因为无论我们在长寿动物身上发现什么,归根究底都与改善健康状况有关,这些特征是经过数百万年的进化而成的。
Q
您认为是什么原因让一些物种进化出优越的抗衰老机制,而其他物种没有?人类为什么没有“DNA双链断裂修复”或“抗氧化保护”这样优越的机制?
A
简而言之,更长的寿命是在对自身有益的条件下进化出来的。许多长寿物种具备的特征,可以保护它们免于捕食或其他环境因素导致的意外死亡。
如果某种动物在某个生态位中存活的时间更久,它将会进化出一些分子机制来进一步支持这种长寿基因。
对于老鼠来说,让它们进化出长寿机制没有意义,因为它们本身就活不长,它们的捕食者太多。但是许多长寿物种要么占据特定的生态位,捕食者很难捕获它们,要么体形庞大,或者外壳坚硬。
Q
长寿物种拥有的超能力能否转化到人类身上?
A
我们正在研究一些可能转化到人类身上的长寿机制,裸鼹鼠的机制就是其中一种。
裸鼹鼠身上有很多奇怪的能力,它们能够忍受低氧环境,这可能得益于每天在地下巢穴的生活。
裸鼹鼠的细胞还会分泌一种粘液,也就是透明质酸,护肤品里常用透明质酸(又称玻尿酸),它能恢复皮肤活力,或者让皮肤看起来更光滑,但我们还发现了它的抗炎作用。它能阻止裸鼹鼠细胞形成肿瘤,并最终延长裸鼹鼠的寿命。
我们用裸鼹鼠细胞分泌的透明质酸合成酶诱导小鼠,发现小鼠的寿命更长了。现在,我们正在寻找增加人体组织中透明质酸的方法,这是一条非常简单的转化通路。
图注:裸鼹鼠细胞培养出来的透明质酸(图源:美国罗切斯特大学Gorbunova与Seluanov实验室)
而在研究提升DNA修复能力的方法时,我们发现参与DNA修复的不同酶中,SIRT2和SIRT6可以非常有效地激活DNA修复,而其他大多数酶只会削弱DNA的修复力。
长寿动物(如弓头鲸)体内的SIRT6更活跃,我们同样在百岁老人中发现了一种SIRT6的变体,表现更活跃,也能提高DNA修复力。
目前,我们正在寻找能激活SIRT6的物质,令人激动的是,我们找到了一种叫做“褐藻多糖硫酸酯”的天然物质,它来自褐藻。
褐藻多糖硫酸酯非常安全,一些国家的人们会将其作为食物,特别是日本和韩国这两个预期寿命最长的国家。在临床前研究中,我们给老年小鼠服用褐藻多糖硫酸酯,发现小鼠的虚弱状况得到改善。
我们也在寻求其他策略来激活长寿蛋白SIRT6,例如基因疗法能更好地激活SIRT6,还能靶向特定的组织。
图注:褐藻
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Q
您的研究发现暴露在寒冷环境中可以提高DNA修复能力,那我们应该开始洗冰浴吗?
A
对于健康状况不佳的人来说,必须要谨慎采取这个方法。但很多证据已表明,短暂暴露于寒冷可以产生有益的影响。比如,许多运动医学方面的著作表明暴露于寒冷环境具有强大的抗炎作用。
冰水浴的延寿的机制在于一种蛋白,我们发现了一种名为CIRBP(Cold Inducible RNA Binding Protein)的蛋白质,即冷诱导的RNA结合蛋白,顾名思义,它是由寒冷诱导的,可以改善DNA修复能力。
但是我们现有的冰水浴人类数据并非来自实验室,而是观察性研究。冰水浴对DNA修复的检测效果来自细胞培养研究,我们将细胞暴露在寒冷中,然后我们看到DNA修复能力的改善。
Q
您说过热量限制是双向调节的,既能上调促衰基因,也能上调抗衰基因。但我们都知道热量限制是一种有效的抗衰老干预措施,这似乎与您的发现相矛盾?
A
你所说的是我们转录组学研究结果,它能在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律,转录组学是从RNA水平来研究基因的表达情况。
我们根据约30种不同寿命的动物,建立了长寿标识,确定了哪些通路在长寿物种中表达更高。然后,我们使用这些转录标识来评估热量限制等衰老干预措施。
但这些转录组学显示的长寿标识不是绝对的,它只是向我们展示某种衰老干预措施是否与更长寿命的进化过程的方向相同。例如,我们发现雷帕霉素的起效方式完全合乎期待,它调节的基因与长寿物种体内调节的基因相同。
我们发现热量限制是双向调节的,这点反应了这种衰老干预措施的复杂性。小鼠研究表明,它能延长寿命,但也只是对一些品系的小鼠有效,对其他品系无效。
问题是,热量限制真的能有效延长人类寿命吗?到目前为止,人体临床数据似乎是积极的,但没有在小鼠实验中观察到的那么显著。
我对此的解释是,小鼠的生活节奏非常快。它们生活节奏快、吃得又多、繁殖也快,而人类是生活节奏较慢的生物。所以,也许对于小鼠来说,只要限制热量,减慢它们的生活节奏,就可以大大延长寿命。但对我们人类来说,可能有一些健康益处,但影响没那么大。
Q
作为老年科学研究的资深人士,您如何看待它的现状?有哪些令人兴奋亦或失望的地方吗?
A
衰老领域目前还只是蓓蕾初绽,但它发展得飞快。十几二十年前,一些基础研究发现衰老可以被基因控制和操纵,随后步入模式生物的时代。现在,它正朝着研究长寿物种的方向发展,这些物种将被越来越多人接受,成为长寿研究的模型。
在衰老领域发展的过程中,也包含多方干预,新兴创业公司迅速涌现,整个社会也已经渐渐意识到衰老研究的重要性,意识到衰老研究是一个正确的策略,能够解决各种健康问题,而不是仅仅是单一的疾病。
这是一个伟大的时代,如果我们能找到一种方法,解决衰老的根本原因,这种方法就拥有无穷潜力,而我们正朝着这个方向稳步前行。
—— TIMEPIE ——
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参考文献