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同一個研究小組的一項新研究表明,只需稀釋衰老小鼠的血漿(不需要年輕的血液)就可以達到類似的延緩衰老的效果。
2005年,加州大學伯克利分校的研究人員發現,用年輕和年老的小鼠制造連體雙胞胎——共享血液和器官——可以使年老小鼠的組織恢復活力,扭轉衰老跡象。這一發現引發了一系列的研究,研究年輕人的血液中是否可能含有特殊的蛋白質或分子,可以作為小鼠和人類的「青春之泉」。
同一個研究小組的一項新研究表明,只需稀釋衰老小鼠的血漿(不需要年輕的血液)就可以達到類似的延緩衰老的效果。
在這項研究中,研究小組發現,用生理鹽水和白蛋白的混合物替換衰老小鼠一半的血漿,其中白蛋白只是簡單地用於替換原始血漿被移除後丟失的蛋白質,對比與幼鼠交換血液,這樣操尷尬刁難衰老小鼠的大腦、肝臟和肌肉具有相同或更強的年輕化作用,而且對它們的健康沒有有害影響。
這一發現改變了年輕人血液才能「年輕化」的主導模式,使研究人員人員的注意力轉移到清除老年人血液中升高的、潛在有害因素的益處。
「我們2005年的實驗有兩種解釋,第一種是,年輕的血液和年輕的蛋白質或因子會隨著年齡的增長而減少;而另一種解釋是,隨著年齡的增長血液中某些蛋白質的含量升高會變得有害,這些蛋白質被去除或中和了,」加州大學伯克利分校的生物工程教授Irina Conboy說。「正如我們最近的研究表明,第二種解釋是正確的。恢復活力不需要年輕的血液或因子,稀釋舊血液就足夠了。」
一種叫做治療性血漿交換(或稱血漿置換)的臨床程序已經被FDA批準用於治療各種自身免疫性疾病。該研究小組目前正在優化臨床試驗,以確定改良的人血漿置換是否可用於改善老年人的整體健康,並治療與衰老相幹的疾病,包括肌肉萎縮、神經變性、2型糖尿病和免疫力下降。
「我認為人們需要一段時間才能真正放棄年輕人血漿中含有年輕人衰老所需的恢復活力分子或青春之泉的想法,」該論文的合著者、個人護理組織的醫學主任Dobri Kiprov說。「我希望我們的研究結果為進一步研究血漿交換技術打開了大門,這不僅適用於衰老,也適用於免疫調節。」
這項研究發表在《Aging》雜誌。
分子「重置」按鈕
21世紀初,Conboy和她的丈夫、研究夥伴、加州大學伯克利分校生物工程系的高級研究員和講師、這項新研究的合著者Michael Conboy預感到,我們的身體再生受損組織的能力仍然以幹細胞的形式伴隨著我們進入老年,但不知何故這些細胞的生物化學隨著年齡的增長髮生了變化。
Conboy說:「我們的想法是,衰老可能真的比人們想像的更具動態。我們認為,這可能是由於再生過程中短暫且可逆的衰退造成的,因此,理論上,即使某人已經很老了,在器官中構建新組織的能力也可以通過用健康的細胞和組織替換破損的細胞和組織而恢復到年輕的水平,而且這種能力是通過特定的化學物質來調節的,這些化學物質會隨著年齡的增長而改變,從而產生反作用。」
他們2005年開創性的研究成果表明用衰老小鼠和年輕小鼠制造連體雙胞胎可以逆轉衰老小鼠的許多衰老跡象,許多研究人員抓住了這個想法,即年輕血液中的特定蛋白質可能是釋放身體潛在再生能力的關鍵。
然而,當年輕和年老的動物在沒有身體連接的情況下交換血液時,年輕的動物顯示出衰老的跡象。表明,年輕血液與老年血液相比根本沒有競爭優勢。
因此,Conboys堅持認為隨著年齡的增長某些蛋白質的積累是組織維持和修復的主要抑制劑,用血液交換稀釋這些蛋白質也可能是最初結果背後的機制。如果是真的,這將為成功的臨床干預提供另一條更安全的門路,無論是抽取年輕人的血液,還是向血液中添加某些新蛋白質,都可能對患者造成傷害。
為了驗證這一假設,Conboy和同事提出了 「中性」血液交換的想法。他們不是把的小鼠的血換成年輕或年長的動物的血,而只需要把動物的部分血漿換成含有血漿最基本成分的溶液:生理鹽水和一種叫做白蛋白的蛋白質,就可以稀釋血漿。溶液中所含的白蛋白只是補充了這種豐富的蛋白質,這種蛋白質對整個生物物理和生物化學血液健康是必需的,當一半的血漿被去除時,這種蛋白質也跟著一並去除了。
「我們想,‘如果我們有一些中性的血液,既不年輕也不老的血液?’」Michael Conboy說。「我們用它來交換,看看它是否還能改善衰老。這意味著通過稀釋舊血液中的有害物質,它可以使動物變得更好。如果年輕的動物同時變糟了,那就意味著稀釋小動物體內的好東西會讓小動物變得更糟。」
在發現中性血液交換能顯著改善老年小鼠的健康狀況後,研究小組對這些動物的血漿進行了蛋白質組學分析,以了解這些動物血液中的蛋白質在這個過程中是如何變化的。研究人員也對接受過治療性血漿交換的人的血漿進行了類似的分析。
他們發現,血漿交換過程幾乎就像一個分子復位按鈕,降低了一些隨著年齡增長而升高的促炎蛋白的濃度,同時允許更多有益的蛋白質,如促進血管生成的蛋白質,大量反彈。
Conboy說:「這些蛋白質中有一些是未來我們可能會將它們視為額外的治療和藥物候選。但我會警告你不要報太大希望。任何一種蛋白質的變化都不太可能逆轉衰老。在我們的實驗中,我們發現,我們可以做一個相對簡單且經FDA批準的程序,但它同時將許多蛋白質的水平朝著正確的方向改變。」
治療性血漿置換術在臨床實踐中大約需要2-3小時,沒有或僅有輕微的副作用。該研究小組即將進行臨床試驗,以更好地了解治療性血液交換如何最好地應用於治療人類衰老疾病。
所以,血稠的人的生理年齡會比血稀的人大嗎?
參考文獻
Rejuvenation of three germ layers tissues by exchanging old blood plasma with saline-albumin