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让“返老还童”不是梦


来源:Cell(DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.008)


      3月22日,发表在Cell杂志上的这项研究中,哈佛医学院的David Sinclair教授带领团队利用体内天然存在的2种分子的合成前体(syntheticprecursors),成功逆转了老龄小鼠的血管死亡(blood vesseldemise)和肌肉萎缩,并增强了小鼠的运动耐力。

       哈佛大学医学院的Sinclair教授,专注研究抗衰老治疗20年,曾被2015年时代杂志(Time)评选为影响当代的100位大人物之一。

      Sinclair教授认为,他们发现的这种刺激血管生长,增强小鼠活力和耐力的方法为在人类中进行相关的抗衰老研究奠定了基础。

      通过研究,科学家们发现,一类被称为内皮细胞的细胞对血管的健康和生长至关重要。随着内皮细胞的衰老,血管就会萎缩,无法形成新的血管,同时,流向机体大部分部位的血液也会逐渐减少。这一过程在肌肉中尤其突出,因为肌肉是严重血管化的,需要依赖大量的血液供应来发挥作用。一开始,是可以通过规律的运动来延缓的,但渐渐地,运动也起不了多大作用。

       原来,随着内皮细胞开始失去一种称为sirtuin1或SIRT1的关键蛋白质,血液流动就会不断减少。而SIRT1的损失则是由于NAD+的损失引起的。     NAD+是蛋白质相互作用和DNA修复的一种关键调节分子,也会随年龄的增长而下降。



       研究中,Sinclair等使用了一种名为NMN的化合物,它是NAD+的前体,之前已被证明能够在修复细胞DNA以及维持细胞活力方面发挥作用。 

       在培养皿实验中,科学家们发现,用NMN处理来自人类和小鼠的内皮细胞都显示了增强的生长能力,且细胞死亡减少。接着,研究小组给一组20月龄(大约相当于70岁的老人)的小鼠服用了2个月的NMN。结果显示,NMN处理使这些小鼠的毛细血管数量和密度被修复到了与年轻小鼠相当的水平。同时,往肌肉的血液流动也增加了,显著高于未经NMN处理的同龄小鼠的肌肉血液供应。

       更重要的是,经NMN处理的老龄小鼠的运动能力也受到了显著影响。与未经NMN处理的同龄小鼠相比,它们的运动能力提升了56%-80%,从平均能跑240米,增加到平均能跑430米。

       为了观察NMN的作用能否被进一步增强,研究人员在治疗方案中加入了第二种化合物——氢硫化钠(sodium hydrosulfide,NaHS)。NaHS是硫化氢的前体,而硫化氢也能增强SIRT1的活性。

        研究中,一组32月龄(大约相当于90岁的老人)的小鼠接受了“NMN+NaHS”联合治疗长达4周。结果显示,这些经联合治疗处理的小鼠能跑的距离平均是未经处理小鼠的2倍,改善效果强于单独使用NMN治疗。 

       同时,研究还发现,NMN治疗并没有改善年轻久坐小鼠的血管密度和运动能力,但它确实促进了规律运动一个月的年轻小鼠的血管形成和运动能力。

       论文的第一作者Abhirup Das说:“这些结果表明,年龄在血管与肌肉的对话中起到了关键作用,而中年后运动效果会下降是由于机体NAD+ 和SIRT1的损失。

       最后,值得一提的是,对于这项令人振奋的抗衰老成果,也有科学家提出了一些担忧。他们认为新血管的形成应该被谨慎对待,因为增加的血液供应可能会无意中成为肿瘤生长的“燃料”。对此,Sinclair教授与论文的共同作者Lindsay Wu指出,当前研究中的实验并没有提供任何证据表明,NMN治疗刺激了小鼠中肿瘤的发展。

       目前,安全性临床试验已经在进行中。