换年轻人的血液能逆转衰老?背后真相引人深思
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了换年轻人的血液能逆转衰老?背后真相引人深思相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
在美剧《硅谷》某一集中,坐拥亿万身家的富翁盖文为了能重返青春,与一位18岁的年轻男孩签订了高价购买其新鲜血液的条约,并定期将这些血液输入自己体内,为了保证质量,年轻男孩需要不沾烟酒、坚持健身。
《硅谷》剧照
这并不是编剧异想天开。
2016年,硅谷出现一家创业公司叫 Ambrosia Medical,打出“年轻20岁”的口号,干的就是这事。他们以一升8000美元的金额,从16-25岁的年轻人体内获得新鲜血液,过滤掉红细胞之后再注射到中老年客户体内。
三年来,600多名富人参与了实验,并声称取得了“非凡的效果”。其中广为人知的是硅谷投资大拿 paypal 联合创始人彼得·蒂尔,他每季度都换血,他表示想活到120岁。
彼得·蒂尔
不过,因为安全性问题,2019年,美国FDA叫停了“换血疗法”,彼得蒂尔等数万美国富豪企图通过换血“返老还童”的美梦破碎。
2022年7月28日,《自然》杂志子刊刊登了一篇论文,进一步支持了“换血延寿”理论。
这背后到底是什么原理?这个理论是否靠谱?是否进一步破解了衰老之谜?
一、换血确实能让小鼠变年轻
2022年7月28日,《自然/新陈代谢》(Nature Metabolism)杂志上,一对研究夫妇的论文1得以发表,阐明了血液和衰老的关系。他们是迈克尔·康博伊(Michael Conboy)和艾莉娜·康博伊(Irina Conboy)。
其实,这对夫妇早在2005年,就在《自然》(Nature)杂志刊登了论文2,证明了年老小鼠输入年轻小鼠的血液后就会变年轻。他们当时在斯坦福大学。
康氏夫妇在研究时发现,人体不同器官和组织的衰老速度都差不多,他们想,是不是有某个东西在统一发号施令?
这个东西是什么呢,最有可能就是血液,因为血液是流遍全身各个器官和组织的。
他们的理论是,年老小鼠血液中含有衰老因子,通过换血,稀释了衰老因子,所以小鼠就变得年轻起来了:小鼠的疲劳性降低,肌肉耐力提高,肌肉组织和肝细胞都获得了再生等。
后来,两人从斯坦福双双转到加州大学伯克利分校,仍然专注于该项研究。
康博伊夫妇在 UC Berkeley
为了进一步证实他们的理论,他们做了反向的实验,就是在年轻小鼠体内注射年老小鼠的血液,看看会不会让年轻小鼠变老。
实验结果证明,如果年轻小鼠接收相当于自身一半的年老小鼠血液,真的会变老!这包括年轻小鼠肌肉细胞的老化、肝脏的纤维化、近端肾小管的损伤,以及肌肉力量下降等。
这说明,血液中可能真有衰老因子,但这个因子到底是什么?
康氏夫妇想,衰老因子很可能与“衰老细胞”(Senescent Cells)有关。
如何证明衰老因子和衰老细胞密切相关?
有人曾经研发出一种专门杀死衰老细胞的药物,称为“灭衰”(Senolytic)药。
这给康博伊夫妇一个思路:让年老小鼠服用灭衰药,然后抽取其血液(不妨称之为“灭衰血”),输入年轻小鼠体内,看看小鼠有没有衰老迹象。
说干就干,康氏夫妇如法操作,通过实验,发现注入了“灭衰血”的年轻小鼠果然没有衰老迹象!
可见,所谓衰老因子,其实主要就是衰老细胞!
然后,他们就写论文发在《自然》子刊上了。
这就和以前的理论能够搭上关系了,因为早就有人提出“衰老细胞”理论了。
二、什么是衰老细胞?
简单地说,当细胞无法完成本职工作,但又不死去的话,它就成为“衰老细胞”。
导致细胞衰老的原因有很多,比如,基因突变、细胞代谢(代谢废物在细胞内积累)、线粒体功能失调(产生自由基)、氧化损伤(自由基导致)、其他衰老细胞分泌物传染等。当然,更多的原因是,细胞到了一定时间就会衰老(程序性衰老),端粒学说也和此类似:随着细胞分裂,染色体复制时,端粒不断变短,短到一定程度就会引起细胞衰老。
基因突变也是很重要的原因,人体内无时无刻都有细胞在发生基因突变,物理原因、化学原因、病毒原因、基因复制出错等,都可能导致基因突变。据说,一个人只要去海滩上晒会儿太阳,皮肤细胞就会发生4万个基因突变。
基因突变这个词有点吓人,但大多数基因突变都是不好不坏的。不过,总是会有一些“坏”的突变,会导致核酸、蛋白质、酶等大分子的合成差错,这种差错积累起来,最终导致细胞功能下降,导致细胞衰老。
细胞衰老后,就会启动“自杀程序”(又称“凋亡程序”)。
“自杀程序”启动后,细胞会水分减少、皱缩、内部染色体被切割分段、细胞核碎裂,最终被体内的巨噬细胞吞噬清除。
细胞自杀其实是一件好事,相当于清理了老旧不堪用的细胞,一个成年人,每天都有600亿个细胞会自杀,占人体细胞总数的千分之一。
比较糟糕的是:该自杀的细胞未能自杀,就变成了僵而不死的“衰老细胞”。
随着年龄的增长,体内堆积的这种僵而不死的衰老细胞会越来越多,人们就会衰老。
一定注意,衰老的细胞和“衰老细胞”不是一个概念,衰老的细胞不死,才会成为“衰老细胞”。
这就是年轻小鼠和年老小鼠在血液上的主要区别:年轻小鼠体内的衰老细胞少,年老小鼠体内的衰老细胞多。年轻小鼠的细胞衰老后,大都能正常自杀,而年老小鼠的细胞,因为自杀不成功,就会累计越来越多的衰老细胞。
衰老细胞的数量多了以后,很多问题就来了。
衰老细胞会分泌不良物质,毒害周围的组织,这样,周围的组织也会产生新的衰老细胞,就像一个烂草莓,会把周围的好草莓都给污染了。
此外,衰老细胞还会把免疫细胞召集过来进行清理,这个过程导致了炎症反应,而炎症会进一步促进人的衰老。
三、到底是什么让人衰老
世界卫生组织对衰老有一个定义:衰老是体内各种分子和细胞损伤随时间逐步积累的过程。
但是什么导致分子和细胞损伤呢?
解释衰老的理论有很多:端粒学说、自由基学说、甲基化学说、衰老细胞学说、基因学说等等。
我们看到,康氏夫妇的实验,只是进一步验证了衰老细胞学说,并没有特别的理论创新。
几乎所有的研究都发现,衰老是全身性的,各器官和组织是一致地变老,像是按照时钟在控制。康氏夫妇关注的还只是血液里的衰老细胞,还没有考虑遍布全身各个器官和组织内的衰老细胞。
是谁在组织这个变老?大概率是基因,是基因写好了程序,到了一定时间,人体内就会有越来越多的衰老细胞。
就好比细胞的寿命也是基因控制的,基因既然能控制细胞自杀,就能控制细胞不自杀。
人体各种细胞的寿命不同,什么时候衰老,什么时候自杀,是有一定时间的,比如颗粒白细胞(粒细胞)的寿命仅为10余小时,红细胞寿命约为4个月,胃肠道的上皮细胞每周更新1次,皮肤表皮细胞的寿命则大约为1~2个月。
动物的寿命有点类似,老鼠的寿命是1~3年,狗的寿命是10多年,马的寿命是30多年,大象的寿命是70多年。哺乳类动物自然寿命约为其生长发育期的5~7倍,人类完成生长发育约在20~22周岁,自然寿命应是100~150岁,如果说一个平均数,那就是120岁。
为什么让细胞自杀?为了机体的更新。每个细胞在完成自身使命后,退出,让新的细胞接替工作,完成新陈代谢。
如果没有这个功能,细胞就会“长生不老”,代谢废物、染色体复制差错这些东西就会累积,它不能好好工作,又不死,还连累其他细胞,显然不是一件好事。
如果所有到寿命的细胞都乖乖死去,人就会很年轻;如果该死的细胞不死,体内充斥着“衰老细胞”,人就会老去、死去。
四、基因是总开关
是什么让该死的细胞不死呢?
应该是基因。
是基因让衰老的细胞不死,结果就是让人老去、死去。
“基因导致衰老”的学说可以兼容其他所有衰老学说。比如说,是基因控制线粒体的装配变差,导致线粒体质量下降,在线粒体氧化食物有机大分子时,造成电子泄漏,产生自由基,对细胞产生伤害,形成衰老细胞;是基因让端粒复制时故意磨损;是基因随着人年龄增长,让DNA产生甲基修饰;是基因让一些老去的细胞无法正常履行自杀功能。
正是这种让人只能最多活120岁的基因,让人类生存到了现在。
历史上也许还出现过很能活的类人物种,但最终都被自然选择淘汰了。
如果并没有出现过的话,那就是基因从未进化出能活很长时间的类人物种。
基因并不在乎一个人能活多久,而是在乎自己能否传到下一代,以及下一代能否再传到下一代。
所以进化出来的人类,在本能上,都会格外关心自己的下一代,以及下一代能否生出第三代。这是基因写在本能里面的,不是后天和文化所能影响的。
一旦这点达到保障,基因就满足了,并不会再花格外的精力去延长第一代的寿命,因为那对基因而言,并没有多大意义,设计、实现和进化都需要成本的,基因不需要浪费这个成本。
更何况,如果第一代活的太久,就不利于第二代和第三代的成长,毕竟前代会挤占后代的生存资源。
考虑如果老鼠的寿命能有70岁,由于其生存环境和资源的限制,老鼠一辈子能生的孩子就不会那么多,这样进化就会比较缓慢,如果外部环境有了猛烈变化,就不太能适应,这种老鼠就会灭绝。
那些似乎能够“永生”的生物,都是非常低等的生物,并且是不太需要竞争的那种。
比如海绵和珊瑚这类低等海洋动物,他们能活成千上万年。
人的基因大概觉得,人活120岁就可以了。
大多数人之所以活不了120岁,是因为衰老还受外因影响,如果在饮食、睡眠、运动、环境、物理保护、疾病防治等方面做得不够好,都会对细胞和机体造成负面效果,导致衰老提前。
人类要想继续研究衰老之谜,就要深入到基因层面,看看是哪些基因在对衰老起作用。
以人类的聪明程度,可能某天,真能找到影响衰老的基因,但那可能会是数千个,而且以一种非常复杂的方式互相影响、共同作用。
也就是说,即便找到,也很难调控。
文|卫剑钒
本文撰写过程中,参考了袁越写的《换血延寿》、《人类到底能活多久》等文。
参考阅读:
参考文献:
Systemic induction of senescence in young mice after single heterochronic blood exchange(https://www.nature.com/articles/s42255-022-00609-6)
Rejuvenation of aged progenitor cells by exposure to a young systemic environment(https://www.nature.com/articles/nature03260)
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