63歲飛躍20歲!盡豬血、救鼠命、效更高?
血液是人類等大部分生物不可或缺的組成部分,除了維持生命,血液還被一眾衰老生物學(xué)研究者認(rèn)為是潛藏了年輕力量的“青春之泉”。
當(dāng)然,他們的觀點(diǎn)也不無道理,畢竟換血抗衰已經(jīng)研究了18年,從提出到層層驗(yàn)證,換血抗衰在科學(xué)家們的堅(jiān)持不懈和抗衰極客們的躍躍欲試中穩(wěn)步前進(jìn)。
最近,“換血抗衰法”又上新了!生理時(shí)鐘之父、衰老生物學(xué)大牛Steve Horvath作為第一作者親自下場,發(fā)表預(yù)印本研究表示,想要換血抗衰,或許還能試試別的動(dòng)物呢[1]?
衰老生物學(xué)發(fā)展100多年的歷程中,抗衰手段日異月殊,無數(shù)干預(yù)方法來不及嶄露頭角就被時(shí)代吞沒。
2005年,換血抗衰首次在Conboy夫婦教授手中誕生,并發(fā)表于頂刊《Nature》。最初的實(shí)驗(yàn)中,他們將一年輕一年老兩只小鼠通過手術(shù)縫合在一起,以建立異體異齡共生的循環(huán)系統(tǒng),這種像極了《●體蜈●》恐怖片的實(shí)驗(yàn)方法居然真的能讓年老小鼠汲取年輕力量重返青春[2]。
圖注:基于異體異齡共生的換血抗衰示意圖與實(shí)操圖
看上去“離經(jīng)叛道”,卻在大浪淘沙后保留至今,在之后的18年里,換血抗衰法發(fā)展、壯大。如今,這已經(jīng)成為備受富豪歡迎的抗衰方法之一。
但一路走來,換血抗衰面對(duì)的質(zhì)疑和抨擊也不在少數(shù)。
有人質(zhì)疑效果。前段時(shí)間硅谷富豪Bryan Johnson攜父親兒子迭代換血,但是輸入兒子血液的Bryan并沒獲得顯著的抗衰效果,雖然Bryan本人解釋是因?yàn)樽约阂呀?jīng)足夠健康,但負(fù)面報(bào)道還是如潮水般涌來;
有人諷刺意義。PayPal的聯(lián)合創(chuàng)始人Peter Thiel在2016年表示想要進(jìn)行抗衰血漿治療,然后就被媒體刻畫成了“四處尋找年輕受害者的吸血G”,甚至還被美劇公開嘲諷;
……
圖注:沒產(chǎn)生顯著效果的Bryan父子(上),與美劇里嘲諷富豪換血抗衰的片段(下)
在足夠強(qiáng)大的理論支持面前,任何非研究層面的困難都是紙老虎,但為了這項(xiàng)抗衰方法的未來發(fā)展前途著想,換血抗衰也在不但進(jìn)步,早已不是當(dāng)初令人望而生畏的“異體異齡共生”。
首先學(xué)界開發(fā)了一種小動(dòng)物血液交換系統(tǒng),通過先進(jìn)設(shè)備交換血液,擺脫了成為恐怖片的可能(不是);然后他們發(fā)現(xiàn),似乎血液稀釋就能成為年輕血液平替,于是能置換血漿為白蛋白鹽溶液的中性血液交換(NBE)誕生了[3];但是NBE存在血細(xì)胞損失的問題,于是,更智能的、只置換血漿但不影響血細(xì)胞的方法TPE(治療性血漿置換)又出現(xiàn)在大眾視野中[4]……
圖注:比較智能的換血抗衰方法:治療性血漿置換TPE
上述方法目前都還都局限于同種生物的換血,對(duì)人類來說困難重重,想要擺脫“找血奴”的惡名?研究者們?nèi)孕枧?!本文的這項(xiàng)研究中,就提出了一款能打破種族屏障的換血抗衰法,或能徹底擺脫上述種種質(zhì)疑。
不同于之前實(shí)驗(yàn)用的都是同種生物,這篇研究用的是小豬仔的血液,但抗衰的個(gè)體是大鼠。
他們和印度的一座牧場展開合作,牧場負(fù)責(zé)在屠宰6-7月大、即將出欄的小豬仔時(shí)收集血液,通過簡單抗凝處理后提供給研究者們。研究者將這些小豬血濃縮、提純、分離有效成分,再分次注射給109周齡的大鼠(約為人類63歲)。
圖注:本文中用到的可憐的約克郡豬,俗稱大白豬
事實(shí)證明,非同類的年輕血液,抗衰效果也如此強(qiáng)悍。
No.1
生理年齡回溯
首先,生理時(shí)鐘之父做的研究,那必須要用上自己研究團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢(shì)和特長——生理時(shí)鐘。為了展示自己實(shí)驗(yàn)室的實(shí)力,啊不,是為了讓這項(xiàng)研究更精確,研究者們精心打造了4款新的大鼠生理時(shí)鐘和2款人鼠生理時(shí)鐘。
在小豬仔血液的干預(yù)下,109周齡老年大鼠多個(gè)器官的生理年齡都得到了極大的改善:肝臟生理年齡降低了77.6%,血液降低了68.2%,心臟降低了56.5%,下丘腦降低了29.6%,整體平均降低了67.4%。
圖注:實(shí)驗(yàn)大鼠的生理年齡變化,紅色為未處理老年鼠對(duì)照,藍(lán)色為年輕鼠對(duì)照,橙色為實(shí)驗(yàn)組,可見實(shí)驗(yàn)鼠生理年齡能被恢復(fù)到年輕水平
雖然因?yàn)闄z測(cè)生理時(shí)鐘需求,無法讓大鼠們活到自然S亡,也就無法檢測(cè)他們的壽命,但是生理時(shí)鐘本身已經(jīng)很好地說明了抗衰延壽效果,畢竟,讓60+歲回溯到20歲,在各色延壽干預(yù)實(shí)驗(yàn)中都算是難得一見的成就。
No.2
抗衰效果顯著
除了生理年齡降低,老年大鼠也表現(xiàn)出了非常廣泛的抗衰表象。
首先也是必然的,老年大鼠的表觀遺傳被強(qiáng)烈逆轉(zhuǎn)。畢竟生理時(shí)鐘以表觀遺傳中的DNA甲基化為依托,生理時(shí)鐘年齡的逆轉(zhuǎn)本身就反映了表觀遺傳的年輕化;
然后就是更常見的抗衰指,均向著年輕化靠攏,反應(yīng)身體機(jī)能的整體年輕化;
圖注:各項(xiàng)身體指標(biāo)均趨于年輕化
再然后是認(rèn)知功能。研究者們用跑迷宮等常見的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物認(rèn)知檢測(cè)方法進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)接受治療的老年大鼠認(rèn)知功能也得到了持續(xù)的進(jìn)步;
除了上述指標(biāo),這些大鼠的Y化應(yīng)激水平、慢性火火癥水平等能指向衰老或者促進(jìn)衰老的多項(xiàng)指標(biāo)都有所改善。總之,研究者們成功驗(yàn)證了,老年大鼠的年輕化不僅由表及里,還面面俱到。
No.3
干凈又衛(wèi)生?異種換血也能安全性拉滿
人與人之間的輸血,尚且要考慮血型,否則就會(huì)發(fā)生排異,那豬與鼠之間的血液交換會(huì)不會(huì)存在嚴(yán)重副作用呢?
萬幸的是,這些被輸入了豬仔血液成分的老年大鼠不僅吃嘛嘛香身體倍兒棒,在常規(guī)血檢中也沒被發(fā)現(xiàn)存在任何異常,完全沒有受到來自異種的排異反應(yīng)。
圖注:紅點(diǎn)和A為老年對(duì)照,黃點(diǎn)和B為老年實(shí)驗(yàn)組,藍(lán)點(diǎn)和C為年輕對(duì)照,可見治療不會(huì)造成體重下降、器官受損等副作用
難道這是小豬仔血液有特殊特性?NONONO,實(shí)際上,這樣的高度安全性,完全是因?yàn)檠芯空邆冊(cè)谔暨x到了正確的血液成分——外泌體。
外泌體和換血抗衰的夢(mèng)幻聯(lián)動(dòng)帶來了令人驚喜的抗衰延壽效果,但好像存在劑量的問題。根據(jù)文中提供的數(shù)據(jù),派派淺淺計(jì)算了一下,一只大鼠體重約為250g,而它的“回春劑”里需要包含0.715g固體沉淀物質(zhì)。
根據(jù)之前文獻(xiàn),60mL血液中平均含有100μg外泌體[5],假設(shè)本文的血液處理方法效率足夠高,且“固體沉淀”中僅包含外泌體,那么,根據(jù)文中信息“一只小豬仔能提供1.5L血液”,每有一只大鼠恢復(fù)年輕態(tài),就有143只小豬仔慘遭屠宰。
雖然說它們生在牧場本身也得成為盤中餐,但異種換血抗衰的代價(jià)原來這么高的嗎?那這種方法還值得期待嗎?別急,讓派派從頭幫你解析外泌體抗衰的原理和優(yōu)勢(shì)。
作為細(xì)胞吐出的泡泡,外泌體體型?。ㄖ睆街挥屑?xì)胞的1/600-1/100),但特能裝,其中已被鑒定出多種組成元素,包括數(shù)千種蛋白質(zhì)和RNA,以及數(shù)百種脂質(zhì)。
因?yàn)閮?nèi)含物足夠豐富,外泌體能成為供體細(xì)胞的“指紋”和“簽名”,而外泌體從一個(gè)細(xì)胞出來進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞,也就承擔(dān)著細(xì)胞間通訊的能力[6],將供體細(xì)胞狀態(tài)傳遞給受體細(xì)胞,這也正是通過外泌體,年輕的豬仔能讓老年大鼠重返青春的根本原因。
圖注:小小泡即為外泌體
多年前就有研究發(fā)現(xiàn),一些特殊細(xì)胞的外泌體有抑制火火癥反應(yīng)、激活抗凋亡和促存活途徑等促進(jìn)組織修復(fù)和再生的能力[7],如間充質(zhì)干細(xì)胞等。外泌體還陸續(xù)被證明可以緩解生殖、認(rèn)知、皮膚等衰老中發(fā)揮重要作用[6,8-9]。
它們復(fù)制了干細(xì)胞移植的抗衰優(yōu)勢(shì),但還具有避免與干細(xì)胞移植治療相關(guān)的immune排斥、干性維持、細(xì)胞衰老和腫瘤發(fā)生相關(guān)的潛在風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)[9]。所以,只給大鼠輸入作為血液成分的外泌體而不是血液,本來就不會(huì)產(chǎn)生排異反應(yīng)。
而且,除了血液,其他生物體液中也都有外泌體的存在,包括尿液、唾液、母乳、腦脊液、精液、羊水和腹水等[10],也就是說,作為屠宰邊角料的血液當(dāng)然是最容易采集的,但研究者們其實(shí)還有其他選擇,一只小豬的血液能提取出5mg的外泌體,那全身體液呢?
圖注:幾乎所有生物體液中都有外泌體
此外,外泌體也不必真的從活體動(dòng)物身體里獲得嘛,通過生物工程人工培養(yǎng)的特殊細(xì)胞,就能源源不斷地吐出外泌體。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,能作為“回春劑”的外泌體實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn),也不會(huì)是一件困難的事情。
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從縫合怪到血液稀釋到外泌體抗衰,科學(xué)家們的努力除了在讓“換血抗衰”這一獨(dú)特抗衰干預(yù)方法變得更高效,也在讓它融入人性社會(huì)。
試想一下,在未來,想要抗衰延壽的你走進(jìn)一家“換血商店”,定制一份“青春套餐”,很快,一份物美價(jià)廉、還簡單快速的外泌體就被生產(chǎn)出來,全程看不到一滴血液,也沒有任何他人或動(dòng)物受到傷害,還能從60歲回到20歲,是不是很值得期待呢?
—— TIMEPIE ——
這里是只做硬核續(xù)命學(xué)研究的TIMEPIE,專注“長壽科技”科普。歡迎評(píng)論區(qū)留下你的觀點(diǎn)和我們一起討論。此外,【衰老干預(yù)大會(huì)】正在籌備中,通過這張”長壽船票“可與國內(nèi)外頂尖學(xué)者大咖面對(duì)面交流,獲得前沿科研信息和抗衰理念。同時(shí)開放招展,誠邀相關(guān)企業(yè)、機(jī)構(gòu)共同參加,感興趣歡迎來對(duì)話框交流。