《在老年中年轻地死去》 - 彭博社
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在1513年,探险家胡安·庞塞·德·莱昂抵达佛罗里达,寻找青春之泉。今天,科学家们仍在寻找抗衰老的解药——不是在佛罗里达,而是在酵母、蠕虫和果蝇等谦卑生物的DNA中。在那里,他们发现了至少十几种可以显著延长寿命的长寿基因。科学家们希望能在人体中找到相应的基因,以便进行操控,帮助人们过上更长、更健康的生活。“我们希望人们在老年时年轻地去世,”新奥尔良路易斯安那州立大学医学院的S. Michal Jazwinski说。
尽管仍处于早期阶段,但长寿基因的研究正在迅速推进。国家老龄化研究所(NIA)已启动一个与十几个实验室合作的项目,寻找长寿基因。三家公司也在追寻这些诱人的基因——他们押注这些基因将有助于预防衰老相关疾病并延长寿命(见表)。衰老研究现在正在从“一个有很多理论的领域转变为一个有很多事实的领域,”位于西雅图的LifeSpan BioSciences Inc.的首席执行官兼创始人约瑟夫·P·布朗说。
即便如此,许多挑战仍然存在。人类衰老是一个极其复杂的生物过程。没有单一的基因可以开启,导致白发和皱纹。相反,身体每种组织中的细胞逐渐停止在最佳水平上运作。部分衰退是由基因控制的。但环境压力,如高脂饮食或阳光暴露,也起着作用。老化的细胞变得越来越无法修复受损的DNA,并且在其他方面也出现故障。
老龄化研究中的一个大障碍是人类和许多实验动物衰老的时间太长。因此,研究人员转向了酵母、蠕虫和果蝇,这些生物与人类共享惊人的基因数量,但其寿命以周或月为单位。
抗压能力。Jazwinski表示,在简单生物中的研究提供了“简化版的衰老”。在这里,科学家可以观察单个细胞,看看是什么影响了衰老。例如,在酵母中,研究人员发现了六个直接影响寿命的基因。当名为LAG-1的基因被消除时,酵母菌株的寿命比平均长达100%。Jazwinski在两年前克隆并申请了LAG-1的专利。他尚未确定其功能,但他在人体细胞中发现了一个对应物。路易斯安那州立大学将LAG-1基因授权给位于圣地亚哥的Jouvence Pharmaceuticals Inc.,Jazwinski是该公司的科学顾问。
显微蠕虫,特别是线虫,也被证明是寿命基因的丰富来源。线虫幼虫可以经历一种发育“暂停”:在过度拥挤或食物短缺时的一种冬眠状态。在这种状态下——可以持续长达60天——幼虫不进食也不衰老。当在蠕虫的成年生活中“调整”控制这种冬眠的基因时,它可以活得更长,增加100%的寿命。这些幼虫基因中的一些可能通过赋予对热和化学物质等压力的极大抵抗力来增加寿命——这些压力都可能损害DNA并缩短寿命。
关闭一个名为AGE-1的线虫基因,会导致产生更多的酶来清除细胞代谢的有毒副产品。这使得线虫的寿命增加了70%。
果蝇,科学家称之为果蝇属,也为衰老提供了线索。十五年前,科学家培育了寿命是正常果蝇两倍的果蝇种群。明尼苏达大学的生物学教授詹姆斯·W·库尔辛格筛选了大约1200个果蝇基因,寻找所谓的“梅图斯拉基因”,这些基因负责更长的寿命。他发现了一个似乎能将寿命延长三分之一的基因,并且他在其他生物中也找到了对应的基因。
再激活。尽管在简单生物中发现了大量新发现,但将果蝇的发现与人类联系起来仍然需要一种信念的飞跃。考虑到这一点,另一组研究人员正在寻找人类细胞中的衰老基因。他们的策略是比较来自不同组织的老细胞和年轻细胞,寻找遗传差异。
位于加利福尼亚州门洛帕克的杰伦公司专注于衰老的人类细胞——那些已经达到其有效寿命终点的细胞。杰伦的首席科学官卡尔文·B·哈利表示,衰老细胞“仍然具有活力并且表现异常”。一些在胚胎发育期间活跃的基因被重新激活;而其他用于修复DNA或抵御遗传损伤的基因则被关闭。以皮肤细胞为例,阳光暴露的压力使它们变得老化和疲惫。有些细胞并没有死亡,而是表现出不稳定的行为——增加导致皮肤变薄的酶的产生。同时,胶原蛋白和其他维持厚度并帮助伤口愈合的结构成分也减少了。
杰伦的研究重点之一是寻找能够关闭老细胞中异常基因的药物。心脏病和皮肤衰老是杰伦的首个目标。LifeSpan BioSciences正在一个“数十万个”组织样本库中寻找长寿基因,首席执行官布朗表示。这两个团队都在关注简单生物研究中的线索。“这项工作是协同的,”国家老龄化研究所长寿基因项目负责人安娜·麦考密克博士说。
最后,许多研究人员认为人类不太可能超过大约120年的最大寿命。相反,这项研究的目标是增加个体的寿命并延缓与衰老相关的疾病。“我们的梦想是有人在65岁退休,并期待另外30年的健康生活,”布朗说。如果酵母和蠕虫可以作为参考,那么这个梦想有一天可能会成真。