年青血液

2017-12-08 19:28张文智
海外文摘 2017年12期
关键词:异种白鼠年老

张文智

将年轻动物的血液注入年老动物的身体,可使后者焕发活力,该类试验正在进行中,人类或许可以找到延缓自身衰老的方法。

这是牙科史上最奇特的试验之一。20世纪50年代初,为了研究蛀牙的成因,一位名叫本杰明·卡姆林的研究人员求助于科学试验的可靠伙伴——小白鼠。具体来说,就是从好几对小白鼠身上切下小块皮肤组织,然后在切口处将这些小白鼠一对对地缝合在一起。如此“合体”大約一周之后,它们的血管开始融合,两只小白鼠的心脏会向共享的循环系统泵血。这种状况被称为“异种共生”。

图中英文意为:“献血中心”

在基因关联密切的动物身上,异种共生的效果最佳。通过让这些小白鼠共享血液和基因,并喂食它们各种食物,卡姆林希望证明,导致蛀牙的是食物中的糖分,而非个体的某种先天缺陷。

另有人利用该项技术取得了更加惊人的发现。比如说,哺乳动物的骨密度通常会随着年龄的增长而下降,然而在卡姆林进行上述研究3年之后,一位名叫克莱夫·麦凯的老年病学家的研究表明,将年老白鼠与年幼白鼠“合体”,能提升年老白鼠的骨密度。1972年的一篇论文提出的观点更是令人吃惊:与情况相似的年老白鼠相比,获得了年幼白鼠血液的年老白鼠能多活四五个月。

当然,白鼠们本身并不太喜欢这个试验过程。早期就有论文描述过“共生病”的危害——发病时动物的免疫系统会排斥外来血液。论文也指出,在将这些白鼠“合体”之前,必须先小心翼翼地让它们彼此交往,以防它们互相撕咬致死。

加州大学伯克利分校的生物学家及异种共生研究员迈克尔·康伯伊承认,“这种技术本身令人倒胃口,有些野蛮”。也许就是这个原因,到了20世纪70年代后期,此类研究已差不多销声匿迹。然而如今这种技术重新回到人们的视线内,因为近期一连串的发现显示,上几代研究人员的研究成果确实重要。看起来,年轻动物的血液似乎真的能够缓解,至少部分缓解衰老的影响。该项技术的前景足以催生这方面的人体临床试验。

异种共生的现代研究可追溯至2005年,当时在斯坦福大学工作的康伯伊和妻子伊琳娜以及斯坦福的其他几位研究人员在《自然》杂志上发表了一篇论文,文中描述了对于两三个月大的小鼠和19至26个月大的同种小鼠所做的“合体”试验,这大致相当于将一个20岁的年轻人与一位七旬老者“合体”。5个星期之后,康伯伊夫妇与同事故意损伤了老年鼠的肌肉。通常来说,年老动物遭受此类损伤后的恢复速度远不及年轻动物,但这些老年鼠的康复效果与对照组的年轻鼠几乎一样好。年轻血液对于肝细胞也有类似效果,使老年鼠体内肝细胞的增殖速度变为原先的两到三倍。

从那以后,有大量论文显示,动物体内的其他组织也存在类似的改善。不过至今尚未有研究重现“年轻血液可延长老年鼠寿命”这一结果,但有研究显示,年轻血液有助于修复受损的脊髓,并能促进小鼠的大脑形成新的神经元,还能使它们的胰腺恢复活力。随着年龄的增长,小鼠的心脏壁会变厚,但年轻血液能逆转这一过程。

这种效果也会逆向起作用。年老血液会妨碍年轻大脑中神经元的生长,并使年轻的肌肉衰老,这种现象甚至似乎可以在不同物种间表现出来。今年4月,同在斯坦福大学工作的托尼·维斯-克雷表示,年老白鼠在被输入人类婴儿的脐带血之后,在记忆测试中的表现有所改善。

英国伯明翰大学炎症和老化研究所的负责人珍妮特·洛德表示,现在有足够多的研究结果可以打消人们的疑虑,使他们相信的确有一些非比寻常的事情发生,但要确切说明到底发生了什么就不那么容易了。其中的理论是,年轻血液中的化学信号对年老动物的干细胞施加了某种影响。干细胞是储藏在体内的特殊细胞,用于受损组织的修复与再生。就像身体其他各个部分一样,干细胞也会随着动物年龄的增长而老化,但年轻动物血液中的某些成分似乎能使干细胞恢复增殖能力,并促使它们像年轻动物的干细胞那样有效地修复受损组织。

目前还没有人确切搞清楚到底是哪种成分在起作用,但人们正在努力寻找。洛德表示,很可能不止一种,而是数十种或数百种激素、信号蛋白以及类似物质在共同起作用。研究人员比较了年老血液和年轻血液的化学成分,寻找两者之间含量水平差异最大的化学物质,其中包括催产素(这种激素更为人熟知的作用是在神经元之间传递信号);还有名为GDF-11和TGFbeta-1的两种蛋白质,已知两者均会影响细胞的行为;另有一种名为B2M的蛋白质,它能影响身体从食物中吸收铁元素的能力。

马萨诸塞州波士顿市布莱根及妇女医院的心脏病专家理查德·李表示,即便有了目标清单,还是难以弄清发生作用的过程。血液是一种复杂的东西,现有的分析血液的工具也远远没达到完美。李博士自己的研究就是个很好的例子。2014年,他的团队发现GDF-11可能是一种“返老还童”因子。第二年,大型制药公司诺华的一个团队声称,他们无法重现李博士团队的研究结果。诺华团队表示,问题在于李博士团队采取的检测方法对GDF-11以外的蛋白质比较敏感,从而影响了检测结果。几个月后,李博士的团队对此予以否认,称有问题的其实是诺华团队的测试——该团队在检测过程中混入了其它蛋白质。目前此事仍悬而未决。

除了与血液的化学成分有关,异种共生的“返老还童”现象还有其他可能的解释。其中一个是,年老动物可能也同时受益于年轻肾脏和肝脏对血液的净化作用,而这单靠输血是无法实现的。康伯伊及其团队2016年发表的一篇论文称,快速完成的血液交换(这样就排除了上述可能的净化过程)具有“返老还童”的效果,但这种效果不如通过全面异种共生所获得的那样广泛。

另外一个观点是,也许是来自年轻动物的细胞发挥了某些作用,而非血液中的化学物质。研究人员改造了一只小鼠的基因,使其细胞能在紫外线的照射下发光。这样,在这只小鼠与其它小鼠“合体”时,研究人员能够追踪这些细胞的去向。他们发现,在与老年鼠“合体”时,只有少数年轻鼠的细胞转移到了老年鼠的体内。但伊琳娜·康伯伊说,这并不能完全推翻上述理论,因为细胞数量不一定说明其重要性。举例来说,免疫系统细胞在必要时可迅速增殖,而它们正是那种可能会对年老动物有所帮助的细胞。

看来,异种共生的作用机制仍不明晰,但这并没有阻止一些公司展开这方面的试验,探究除了啮齿类动物之外,年轻血液是否也会在人类身上发挥神奇作用。说服患者与他人缝合成一体以共享循环系统或许不太容易。因此,这些試验运用了捐献的血浆,而非采取全面的异种共生。

其中一家开展此类试验的公司位于加利福尼亚州,名为Ambrosia,该公司要求受试者必须年满35岁,并要缴纳8000美元的费用,从而引得外界议论纷纷。付款后,受试者会被输入来自25岁以下捐献者的血浆。

由于不同寻常的试验设计,加上所收费用以及围绕抗衰老研究而进行的大量炒作,已有人指责该公司创始人杰西·卡马辛赚钱甚于科研。卡马辛则否认了这一指责。他说,血浆是一种天然产品,因此不能申请专利。如果没有希望研发出有利可图的新药,制药公司就不会有兴趣赞助他的研究。“要是能免费做这个试验,我会免费的,”他说道,“可现实是我不能。”实际上,卡马辛虽然不愿透露他是否或者如何计划藉此最终获利,但他认为,已有大量血浆被收集起来——既为输血之用,也为抽取凝血因子等重要生化物质,测试血浆是否有其他有用特性是明智之举。尽管Ambrosia公司还未准备好发表其研究成果,但卡马辛说,公司的初步发现令人鼓舞。

另有一家名为Alkahest的公司源于斯坦福大学的研究项目,在吸引投资方面的困难相对较小。它最初成形于大型制药公司强生设立的生物科技孵化器JLABS,并从生产各类血浆制品的西班牙公司Grifols那里获得了5000万美元的投资。Alkahest已经委托开展一项试验,这项试验会在4周内向18名阿尔茨海默症患者分4次输入年轻献血者的血浆。公司老板卡罗伊·尼科里奇表示,试验的主要目的是了解这项疗法是否安全。他说,结果应该会相当明确,毕竟输血是常规医疗手段。不过,该研究也将检验所用的血液能否逆转阿尔茨海默氏症造成的某些后果,这对处于类似情况下的白鼠似乎是有效的。

Alkahest公司计划在今年11月的一次会议上介绍其研究成果。由于试验是由斯坦福大学的研究人员而非公司自己进行的,尼科里奇还不清楚届时会展示怎样的内容。不过他说,如果疗法被证明安全有效,那么下一步便会是识别及分离发挥效力的化合物。与血浆不同的是,这类化合物是可以申请专利的,尤其是以后需要人工合成的话,而且也的确需要合成。正如尼科里奇说的那样,即便试验进展顺利,捐献的血提取的血浆物质,也不足以治疗全球4400万名阿尔茨海默症患者。

一些研究人员比尼科里奇更加谨慎地看待此类试验。迈克尔·康博伊指出,输血存在风险。“即便血浆来自配对得当的献血者,也可能出现免疫排斥反应,”他说,“最糟糕的情况是出现可能致命的全身过敏反应。”

李博士担心的则是,对于这类试验的大肆宣传难免会使其与“抗衰老”疗法挂钩。“在谈论实验室研究时,我从来不用‘抗衰老或‘返老还童等字眼,”他说,“这会误导人们产生不切实际的希望。”

洛德也认同现在谈论逆转衰老还为时尚早,但又说的确有理由持谨慎乐观态度。例如,改善老化肌肉的自我修复能力也许不足以永久地与死神对抗,但却可以对抗年老体衰以及由此导致的摔跤——这对于老年人来说的确是个问题;即便无法治愈阿尔茨海默症,能减轻其造成的损伤也是不错的。洛德说,与其追求延年益寿,倒不如考虑怎样延长“健康期”。这不是长生不老,但仍是一桩了不起的事情。

[译自英国《经济学人》]

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