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动物实验表明衰老过程仅30%基于遗传

http://www.sina.com.cn  2011年03月31日13:54  中国新闻周刊
克里夫·麦凯(Clive McCay) 克里夫·麦凯(Clive McCay)

  现代“炼丹术”兴起?

  无论如何,卡路里限制带来的确切效果都在激发人类重新寻找“青春之泉”的热情。除此之外的另一个重要因素是,基因科学技术的发展让科学家从一份样本中就能够筛选出成千上万的基因,然后把这些基因和生物体的不同功能联系起来。这样一来,研究人员就更容易利用这些技术,从生命延长的现象背后寻找出复杂的原因来,在此基础上研究出药物来模仿自然的过程,达到延长生命的目的。

  从1990年代后期开始至今,寻找能够模仿卡路里限制效果的化合物,犹如现代“炼丹术”一般吸引着科学家,同时也让抗衰老科学这个从前被看做“边缘学科”的领域开始繁荣,进入到一个尝试揭开衰老的生物化学机理的阶段。丹奴说,“坦率地讲,我不希望把我的研究归纳为抗衰老科学,我的研究集中于衰老背后的科学道理是什么。作为一名科学家,我愿意做一名领跑者,而不是跟随者。”

  在很长一段时间里,有关长寿和抗衰老的科学研究常常以声名狼藉而告终,因为太多模棱两可的科学概念很快就被生吞活剥地转变成贩卖保健品的噱头。及至今日,虽然仍有人为了活得更好、活得更长而吃维生素、喝银杏茶、坚持“饭后百步走”…… 可是很少有人再对“长命百岁”这个目标真的抱有期望。可是如果你亲眼目睹了美国国家衰老研究所(NIA)里的那些老年小鼠在服用一种化合物后,在耐力试验中“勇猛战胜”年轻小鼠的场景,你可能开始有一点信心,会觉得人类拨慢“生命时钟”的愿望并不完全是虚无缥缈的幻想。

  目前,全世界已有多家实验室证实某些化合物能够显著延长动物的寿命。最顶尖的科学杂志《科学》《自然》《细胞》几乎每个月都有抗衰老科学领域的重要论文发表,这使得老年医学专家对用药物延缓人体衰老、延长寿命开始抱有信心。哈佛大学医学院的生物化学教授大卫·辛克莱尔(David Sinclair)甚至吸引风险投资,成立了一家以“开发革命性的抗衰老药物”为目标的制药公司。这位既年轻又有魅力的科学家几乎成为抗衰老科学的形象代言人。早在2003年,辛克莱尔就成为世界各地的头条新闻。他宣布,红葡萄酒中一种名为“白藜芦醇”的成分可以延长酵母菌的寿命。他认为,该化合物能够模仿卡路里限制的效果,其原理就是能够激活一种名为sirtuins的酶。

  延寿:几年,或几十年?

  实际上,丹奴、余巍及其合作者最近所做的研究之所以引起广泛的兴趣,正是因为他们提出sirtuins这种酶的家族七个成员中的一个——Sirt3有抗衰老的作用。最早发现sirtuins能够导致卡路里限制效果的麻省理工学院教授莱昂纳多·瓜伦特(Leonard Guarente)等人发现,这种酶能够提高生物体利用能量的效率,使卡路里的消耗刚好处在维持生命的最佳水平。瓜伦特此后很快和人合作创办了一家以“仙丹”命名制药公司,并一度成为“将老龄化研究转化为抗衰老药物的领先商业力量”。

  尽管当初只在酵母菌中证明了这一点,辛克莱尔仍把控制sirtuins的基因称为“生存基因”,认为这种酶一旦被激活,将能延长30%的寿命。丹奴等人的研究则首次在哺乳动物(小鼠)中对此提出了明显的证据,这显然是一次实质性的进步。

  在美国国家衰老研究所(NIA)参加耐力试验的那些老年小鼠之所以能够胜出,正是由于吃了能激活Sirt 3酶的白藜芦醇。然而就在辛克莱尔和他的药物吸引了媒体的关注和投资者们的想象力以后,一些科学家也开始提出质疑。丹奴也认为,仍有更多的工作需要做,以加深对这种药物的理解。

  和其他科学领域相比,抗衰老研究领域似乎更常出现荒唐和失败的例子,一个世纪以前,科学界甚至有人试图把年轻人的血液输到老年人体内,还有科学家向自己身体里注射动物睾丸的提取物来寻求“再青春”。而眼下围绕着sirtuins的争议更加映衬出,将有关衰老进程的科学发现转化成有用的药物是多么困难的事情!实际上,很多颇具前景的抗衰老候选药物后来都在哺乳动物身上试验时失败了。

  尽管如此,科学界仍然不乏乐观主义者。就在几个月前,俄罗斯莫斯科州立大学教授弗拉基米尔·斯库拉切夫(Vladimir Skulachev)高调宣布,他研发的一种能够让人的寿命延长几十年的抗衰老药将在两年以后上市,他的这一说法还得到洛克菲勒大学的诺贝尔生理学和医学奖获得者冈特·布罗贝尔(Gunter Blobel)的支持。当《中国新闻周刊》向其咨询时,斯库拉切夫委托其助理回复,确认了上述说法,并表示和他们的项目有关的论文已有30多篇发表在国际期刊上。辛克莱尔则对此评论说,“我不知道近期内会有什么技术能让人的寿命延长几十年,但也许几年是可以的,而不是几十年。”

  丹奴表示,“制药公司已经看到了抗衰老研究的潜力,目前,激活sirtuins的化合物就成为大药厂追逐的主要目标。”实际上,国际制药业巨头葛兰素史克公司已经于2008年花了7.2亿美元收购了辛克莱尔创办的公司。丹奴也对在自己研究的基础上发现新的化合物或者提取物(包括中草药的提取物),开发出抗衰老药物表示乐观。

  “但是我无法预测从我的研究结果到向人们提供长寿药物之间需要多长时间,这里面还有运气的成分。”他又说,“糟糕的是,如果我们一次次地夸大结果,而不把科学的事实说出来,就会让公众失望。”

  长寿遗传:三分天注定?

  早在40年前,美国国会就批准成立了“国家衰老研究院”(NIA),以领导和拨款支持全美的衰老机理、衰老有关疾病和长寿研究。欧洲国家也按照美国的模式建立了“欧洲衰老研究领域”(ERA-AGE)项目。除了政府支持的研究机构,欧美大学和医学科研机构目前几乎都设立了和老年学有关的专业和研究所。这些努力使人类对衰老的理解有了长足的进步:到目前为止,已经有大约250个和衰老进程以及寿命有关的基因被分离出来,而最近“大热”的Sirtuins基因只是其中之一。

  《衰老》杂志编委会在回顾了2009年全世界的衰老研究成果后指出:衰老不是一个不可控的过程,而是由基因调控的长寿网络来决定的,衰老的过程是可以通过遗传学和药物学的方法被“减速”的。

  尽管不少人对“长寿药片”的面世充满期待,但药物并非人们寻求长寿的唯一寄托。美国国家衰老研究院(NIA)正在进行的“长寿之家研究”项目,专门挑选盛产寿星的家庭进行调查,意在弄清遗传、环境和行为三方面的因素对长寿的影响。

  根据动物实验的研究结果,衰老的过程只有30%的因素是建立在遗传素质的基础上的。但是通过对“长寿之家”的研究,研究人员发现这种遗传因素和环境因素“三七开”的格局在这些家庭里刚好相反。领导此项研究的托马斯·珀尔斯(Thomas Perls)博士发现,在百岁老人这个人群中,让他们比普通人更加长寿的秘密最主要的还是在基因里。

  而其他一些科学家主要着眼于对人体个别功能衰老的研究。这其中哈佛大学医学院的布鲁斯·扬克尔(Bruce Yankner)博士的研究,主要为了弄清为什么很多百岁老人并没有认知功能的减退,而很多普通人在活到85岁之前就因为患老年性痴呆而成为“老糊涂”。目前他已经从大脑额叶皮层中筛选出不少于440个基因,这些基因从40岁就开始“减速”,扬克尔试图从中找出影响大脑衰老过程的基因。

  西弗吉尼亚大学行为和精神医学系徐英博士则专门研究现代社会的激烈竞争和大脑衰老的关系。大脑的这种长期紧张的状态被称为 “慢性应激”。研究表明,这一因素能够导致大脑衰老过程的加速,这也是目前老年性痴呆症的发病率越来越高的原因。徐英说:“抗衰老的效果是通过抗氧化作用而实现的,姜黄素就能起到这样的作用,它将来可能被用于开发专门针对大脑的抗衰老药物。”

  今年32岁的余巍自1998年开始在暨南大学生物化学专业本科学习,2005年进入复旦大学攻读博士学位。他在国内一直对相关的酶进行研究,和目前的工作比较接近,但并未直接涉入抗衰老领域。

  余巍说他很幸运,在美国遇到好导师。他刚来美国的时候,丹奴教授不仅亲自开车去机场迎接,还让他们夫妻俩在家里暂时住了一段的时间。

  能够在《细胞》这样顶级的杂志上发表文章,余巍觉得这是对他工作的巨大奖赏。“进入这样世界级的实验室工作还不到两年,就取得了满意的结果,这也是自己的幸运。”他说,由于在金融危机发生后美国对科研投入的减少,2009年和他一起来美国的一些中国同行,有的已经不得已换了实验室。而他们的研究项目则受到美国国家卫生研究院(NIH)等机构的资助。

  由于这篇论文详细描述了在衰老过程中起决定作用的分子通道,因而被各国媒体争相报道,并被认为“不仅有助于解释一连串导致老化的现象,也让人类距离成功研发抗衰老药物又进了一大步”。

  《细胞》杂志在评论这项研究成果时说:“在一个想象无边的世界里,我们不断地发现一块块‘可能的世界’的碎片,然后把它们和现实的世界进行对照。就人们对于Sirtuin酶的发现而言,我们好像正开始把一些这样的碎片拼接在一起。” ★

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(编辑:SN002)

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