張文智
將年輕動物的血液注入年老動物的身體,可使后者煥發活力,該類試驗正在進行中,人類或許可以找到延緩自身衰老的方法。
這是牙科史上最奇特的試驗之一。20世紀50年代初,為了研究蛀牙的成因,一位名叫本杰明·卡姆林的研究人員求助于科學試驗的可靠伙伴——小白鼠。具體來說,就是從好幾對小白鼠身上切下小塊皮膚組織,然后在切口處將這些小白鼠一對對地縫合在一起。如此“合體”大約一周之后,它們的血管開始融合,兩只小白鼠的心臟會向共享的循環系統泵血。這種狀況被稱為“異種共生”。

圖中英文意為:“獻血中心”
在基因關聯密切的動物身上,異種共生的效果最佳。通過讓這些小白鼠共享血液和基因,并喂食它們各種食物,卡姆林希望證明,導致蛀牙的是食物中的糖分,而非個體的某種先天缺陷。
另有人利用該項技術取得了更加驚人的發現。比如說,哺乳動物的骨密度通常會隨著年齡的增長而下降,然而在卡姆林進行上述研究3年之后,一位名叫克萊夫·麥凱的老年病學家的研究表明,將年老白鼠與年幼白鼠“合體”,能提升年老白鼠的骨密度。1972年的一篇論文提出的觀點更是令人吃驚:與情況相似的年老白鼠相比,獲得了年幼白鼠血液的年老白鼠能多活四五個月。
當然,白鼠們本身并不太喜歡這個試驗過程。早期就有論文描述過“共生病”的危害——發病時動物的免疫系統會排斥外來血液。論文也指出,在將這些白鼠“合體”之前,必須先小心翼翼地讓它們彼此交往,以防它們互相撕咬致死。
加州大學伯克利分校的生物學家及異種共生研究員邁克爾·康伯伊承認,“這種技術本身令人倒胃口,有些野蠻”。也許就是這個原因,到了20世紀70年代后期,此類研究已差不多銷聲匿跡。然而如今這種技術重新回到人們的視線內,因為近期一連串的發現顯示,上幾代研究人員的研究成果確實重要。看起來,年輕動物的血液似乎真的能夠緩解,至少部分緩解衰老的影響。該項技術的前景足以催生這方面的人體臨床試驗。
異種共生的現代研究可追溯至2005年,當時在斯坦福大學工作的康伯伊和妻子伊琳娜以及斯坦福的其他幾位研究人員在《自然》雜志上發表了一篇論文,文中描述了對于兩三個月大的小鼠和19至26個月大的同種小鼠所做的“合體”試驗,這大致相當于將一個20歲的年輕人與一位七旬老者“合體”。5個星期之后,康伯伊夫婦與同事故意損傷了老年鼠的肌肉。通常來說,年老動物遭受此類損傷后的恢復速度遠不及年輕動物,但這些老年鼠的康復效果與對照組的年輕鼠幾乎一樣好。年輕血液對于肝細胞也有類似效果,使老年鼠體內肝細胞的增殖速度變為原先的兩到三倍。
從那以后,有大量論文顯示,動物體內的其他組織也存在類似的改善。不過至今尚未有研究重現“年輕血液可延長老年鼠壽命”這一結果,但有研究顯示,年輕血液有助于修復受損的脊髓,并能促進小鼠的大腦形成新的神經元,還能使它們的胰腺恢復活力。隨著年齡的增長,小鼠的心臟壁會變厚,但年輕血液能逆轉這一過程。
這種效果也會逆向起作用。年老血液會妨礙年輕大腦中神經元的生長,并使年輕的肌肉衰老,這種現象甚至似乎可以在不同物種間表現出來。今年4月,同在斯坦福大學工作的托尼·維斯-克雷表示,年老白鼠在被輸入人類嬰兒的臍帶血之后,在記憶測試中的表現有所改善。
英國伯明翰大學炎癥和老化研究所的負責人珍妮特·洛德表示,現在有足夠多的研究結果可以打消人們的疑慮,使他們相信的確有一些非比尋常的事情發生,但要確切說明到底發生了什么就不那么容易了。其中的理論是,年輕血液中的化學信號對年老動物的干細胞施加了某種影響。干細胞是儲藏在體內的特殊細胞,用于受損組織的修復與再生。就像身體其他各個部分一樣,干細胞也會隨著動物年齡的增長而老化,但年輕動物血液中的某些成分似乎能使干細胞恢復增殖能力,并促使它們像年輕動物的干細胞那樣有效地修復受損組織。
目前還沒有人確切搞清楚到底是哪種成分在起作用,但人們正在努力尋找。洛德表示,很可能不止一種,而是數十種或數百種激素、信號蛋白以及類似物質在共同起作用。研究人員比較了年老血液和年輕血液的化學成分,尋找兩者之間含量水平差異最大的化學物質,其中包括催產素(這種激素更為人熟知的作用是在神經元之間傳遞信號);還有名為GDF-11和TGFbeta-1的兩種蛋白質,已知兩者均會影響細胞的行為;另有一種名為B2M的蛋白質,它能影響身體從食物中吸收鐵元素的能力。
馬薩諸塞州波士頓市布萊根及婦女醫院的心臟病專家理查德·李表示,即便有了目標清單,還是難以弄清發生作用的過程。血液是一種復雜的東西,現有的分析血液的工具也遠遠沒達到完美。李博士自己的研究就是個很好的例子。2014年,他的團隊發現GDF-11可能是一種“返老還童”因子。第二年,大型制藥公司諾華的一個團隊聲稱,他們無法重現李博士團隊的研究結果。諾華團隊表示,問題在于李博士團隊采取的檢測方法對GDF-11以外的蛋白質比較敏感,從而影響了檢測結果。幾個月后,李博士的團隊對此予以否認,稱有問題的其實是諾華團隊的測試——該團隊在檢測過程中混入了其它蛋白質。目前此事仍懸而未決。
除了與血液的化學成分有關,異種共生的“返老還童”現象還有其他可能的解釋。其中一個是,年老動物可能也同時受益于年輕腎臟和肝臟對血液的凈化作用,而這單靠輸血是無法實現的。康伯伊及其團隊2016年發表的一篇論文稱,快速完成的血液交換(這樣就排除了上述可能的凈化過程)具有“返老還童”的效果,但這種效果不如通過全面異種共生所獲得的那樣廣泛。
另外一個觀點是,也許是來自年輕動物的細胞發揮了某些作用,而非血液中的化學物質。研究人員改造了一只小鼠的基因,使其細胞能在紫外線的照射下發光。這樣,在這只小鼠與其它小鼠“合體”時,研究人員能夠追蹤這些細胞的去向。他們發現,在與老年鼠“合體”時,只有少數年輕鼠的細胞轉移到了老年鼠的體內。但伊琳娜·康伯伊說,這并不能完全推翻上述理論,因為細胞數量不一定說明其重要性。舉例來說,免疫系統細胞在必要時可迅速增殖,而它們正是那種可能會對年老動物有所幫助的細胞。
看來,異種共生的作用機制仍不明晰,但這并沒有阻止一些公司展開這方面的試驗,探究除了嚙齒類動物之外,年輕血液是否也會在人類身上發揮神奇作用。說服患者與他人縫合成一體以共享循環系統或許不太容易。因此,這些試驗運用了捐獻的血漿,而非采取全面的異種共生。
其中一家開展此類試驗的公司位于加利福尼亞州,名為Ambrosia,該公司要求受試者必須年滿35歲,并要繳納8000美元的費用,從而引得外界議論紛紛。付款后,受試者會被輸入來自25歲以下捐獻者的血漿。
由于不同尋常的試驗設計,加上所收費用以及圍繞抗衰老研究而進行的大量炒作,已有人指責該公司創始人杰西·卡馬辛賺錢甚于科研。卡馬辛則否認了這一指責。他說,血漿是一種天然產品,因此不能申請專利。如果沒有希望研發出有利可圖的新藥,制藥公司就不會有興趣贊助他的研究。“要是能免費做這個試驗,我會免費的,”他說道,“可現實是我不能。”實際上,卡馬辛雖然不愿透露他是否或者如何計劃藉此最終獲利,但他認為,已有大量血漿被收集起來——既為輸血之用,也為抽取凝血因子等重要生化物質,測試血漿是否有其他有用特性是明智之舉。盡管Ambrosia公司還未準備好發表其研究成果,但卡馬辛說,公司的初步發現令人鼓舞。
另有一家名為Alkahest的公司源于斯坦福大學的研究項目,在吸引投資方面的困難相對較小。它最初成形于大型制藥公司強生設立的生物科技孵化器JLABS,并從生產各類血漿制品的西班牙公司Grifols那里獲得了5000萬美元的投資。Alkahest已經委托開展一項試驗,這項試驗會在4周內向18名阿爾茨海默癥患者分4次輸入年輕獻血者的血漿。公司老板卡羅伊·尼科里奇表示,試驗的主要目的是了解這項療法是否安全。他說,結果應該會相當明確,畢竟輸血是常規醫療手段。不過,該研究也將檢驗所用的血液能否逆轉阿爾茨海默氏癥造成的某些后果,這對處于類似情況下的白鼠似乎是有效的。
Alkahest公司計劃在今年11月的一次會議上介紹其研究成果。由于試驗是由斯坦福大學的研究人員而非公司自己進行的,尼科里奇還不清楚屆時會展示怎樣的內容。不過他說,如果療法被證明安全有效,那么下一步便會是識別及分離發揮效力的化合物。與血漿不同的是,這類化合物是可以申請專利的,尤其是以后需要人工合成的話,而且也的確需要合成。正如尼科里奇說的那樣,即便試驗進展順利,捐獻的血提取的血漿物質,也不足以治療全球4400萬名阿爾茨海默癥患者。
一些研究人員比尼科里奇更加謹慎地看待此類試驗。邁克爾·康博伊指出,輸血存在風險。“即便血漿來自配對得當的獻血者,也可能出現免疫排斥反應,”他說,“最糟糕的情況是出現可能致命的全身過敏反應。”
李博士擔心的則是,對于這類試驗的大肆宣傳難免會使其與“抗衰老”療法掛鉤。“在談論實驗室研究時,我從來不用‘抗衰老或‘返老還童等字眼,”他說,“這會誤導人們產生不切實際的希望。”
洛德也認同現在談論逆轉衰老還為時尚早,但又說的確有理由持謹慎樂觀態度。例如,改善老化肌肉的自我修復能力也許不足以永久地與死神對抗,但卻可以對抗年老體衰以及由此導致的摔跤——這對于老年人來說的確是個問題;即便無法治愈阿爾茨海默癥,能減輕其造成的損傷也是不錯的。洛德說,與其追求延年益壽,倒不如考慮怎樣延長“健康期”。這不是長生不老,但仍是一樁了不起的事情。
[譯自英國《經濟學人》]