近年來,科學界在開發可能延緩衰老的新技術手段方面有了重要的進展,包括發現潛在可以延長生物體壽命的小分子化合物和藥物,比如二甲雙胍、雷帕霉素、白藜蘆醇、亞精胺和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸等。此外,衰老領域的重大進展還包括:飲食限制延長壽命、異體共生/年輕血液讓衰老組織恢復年輕態、清除衰老細胞延長機體壽命,以及“細胞重編程”技術幫助重返青春等方面。
這里,我們簡單介紹幾個目前已取得一些進展的研究。
二甲雙胍本是一種安全、有效且廉價的治療糖尿病的一線藥物。近年來,越來越多的研究證實二甲雙胍除了具有降血糖、降脂的功能外,還廣泛參與到衰老的生物學過程中。2015年12月,美國科學家尼爾·巴茲萊(Nir Barzilai)向美國食品藥品監督管理局(FDA)提交申請,希望開展二甲雙胍延緩衰老的臨床試驗并獲得了FDA的考慮。這項研究計劃將招募3000名70歲及以上受試者,受試時間約為5年至7年。該研究將在衰老轉化醫學領域邁出重要一步。
雷帕霉素在延緩衰老方面的重要作用也被相繼發現。白藜蘆醇是一種在紅酒中發現的天然的多酚類抗氧化劑,可以通過清除生物體內的氧自由基并作為SIRT1的激動劑以延緩衰老的進程。這些小分子化合物已經成為衰老生物學領域研究的“明星分子”。
科學家們也在分子層面取得了“抗”衰老研究的進展。2006年,日本京都大學的山中伸彌首次報道了在成纖維細胞中引入4種轉錄因子可獲得類似于胚胎干細胞的一種多能性干細胞,即誘導性多能性干細胞。山中伸彌也因此被授予2012年的諾貝爾生理學或醫學獎,以表彰其在細胞重編程領域的杰出貢獻。十年之后,這項研究仍在進行。2016年12月,美國索爾克研究所的科研人員在國際著名生物學雜志《細胞》(Cell)上發表研究成果,他們發現,通過對早老癥小鼠進行間歇性誘導表達,可以逆轉早老癥小鼠的衰老表征,使它們的壽命延長30%,且不增加癌癥發生的風險。同時,四種因子的間歇性誘導也延緩了正常老年小鼠的衰老進程,不僅改善了老年小鼠的代謝紊亂情況,還促進了其肌肉損傷的恢復能力。該研究首次在表觀遺傳水平(不改變遺傳物質的情況下)實現了生物體衰老的逆轉,為科學認識衰老、延緩衰老提供了潛在的思路。
衰老生物學理論認為,機體的衰老伴隨著細胞的衰老。同樣,細胞衰老也是機體衰老的重要誘因——停止分裂的“老”細胞被懷疑是釋放衰老信號的罪魁禍首,如果設法用藥物清除這些細胞,可能使組織恢復活力、甚至延緩機體的衰老。
美國明尼蘇達州梅奧診所分子生物學家們一直在這方面進行大膽嘗試。2016年2月,該研究組在《自然》雜志上報道,在自然衰老小鼠中清除衰老細胞可以延長其平均壽命,同時降低腫瘤發生的風險,且沒有明顯的副作用。同年10月,該研究組在《科學》雜志上發表的研究結果證明,選擇性地清除衰老細胞可以顯著地改善動脈粥樣硬化相關的血管病變,為治療動脈粥樣硬化帶來了新希望。2016年,這兩大雜志均將“年度十大科學突破”的殊榮頒給了“清除衰老細胞”這一重要研究。上述研究成果不僅為衰老生物學研究領域開辟新的思路,同時也為延緩衰老藥物的研發提供了潛在的靶點和全新的方向。