【TED演讲】科学重口味,血液如何让人保持年轻?!

2016-07-07 06:00 · angus

几乎每种文明都有对长生不老的向往,重口味的有龙王抓童男童女,或妖怪吃唐僧肉;浪漫主义的有帝王将相追寻不老泉和海上仙山。 哈佛科学家近日在TED上说话了:不老泉就在你体内!给老年个体输年轻的血液就能返老还童!科学重口味,让你脑洞大开!

几乎每种文明都有对长生不老的向往,重口味的有龙王抓童男童女,或妖怪吃唐僧肉;浪漫主义的有帝王将相追寻不老泉和海上仙山。 哈佛科学家近日在TED上说话了:不老泉就在你体内!给老年个体输年轻的血液就能返老还童!科学重口味,让你脑洞大开!


演讲者:Tony Wyss-Coray教授,脑科学家,研究方向是衰老以及衰老的原因。

《血液如何让人保持年轻》

同步演讲实录

这是一幅16世纪的画作,作者是老卢卡斯•克拉纳赫,描绘的是著名的青春之泉。如果你喝下泉水或者在里面洗澡,你就会变得健康又年轻。


每一种文化,每一个文明,都梦想着找到永恒的青春。于是就有了这样的人,比如亚历山大大帝和探险家庞塞•德莱昂,他们花费了一生中的许多时间来寻找青春之泉,但是没有找到。可是,如果真的有呢?如果真的有这种青春之泉呢?

接下来我将与大家分享有关衰老的研究领域的非凡进展,我们现在对衰老的看法,以及未来我们如何治疗与衰老有关的疾病,都可能因此而出现革命性的变化。

首先,实验表明:这些是大量近期的有关生长的研究,动物:老年老鼠与年轻老鼠的血液相通时,会变得年轻。在人类身上,比如连体双胞胎中,也可以看到相似的结果。

当然我知道听起来有点吓人,但是,干细胞研究者汤姆•兰道在2007年发表的报告表明,老鼠身上的陈年肌肉可以变得年轻,只要将其置于年轻血液之中,仅仅通过普通的血液循环即可实现。

几年之后,哈佛大学的艾米•魏杰斯成功重现了这一实验结果,而其他人的实验表明,在胰、肝和心脏也可以观察到类似的年轻化效果。但最让我,还有其它几个实验室感到兴奋的地方在于,这一效果甚至可能应用于大脑。

因此,我们发现,将老年老鼠置于年轻环境之中,这一模型被称为连体共生,它的大脑变得年轻了,功能也变得更好。我再重复一遍:一只老年老鼠,通过共通的血液循环得到年轻血液,其大脑显得更加年轻,功能也更年轻化。当我们逐渐变老时,我们可以看看人类认知能力的不同方面,从这张幻灯片上,大家可以看到推理、语言能力等等。一直到大约50或60岁,这些功能都没有受损,我看了下坐在这里的年轻观众,大家都没有问题。

但是看到这些曲线开始下降还是挺吓人的。当我们变老时,会开始出现像阿尔茨海默症(老年痴呆)这样的疾病。我们知道,随着年龄增加,神经元之间的联系:神经元之间进行对话的突触开始退化;神经元开始衰亡,大脑逐渐萎缩,人们也就越来越容易患上这些神经退化疾病。

我们面临的一大问题是:想要在分子和功能机制层面上搞清楚这个过程是如何发生的?但我们还无法研究活体人类大脑活动的细节问题。我们可以进行认知测试,可以做成像——各种复杂测试。但通常我们得等到人死亡之后,才能看到大脑,才能了解因为年龄或疾病,它到底发生了什么变化。这就是神经病理学家的工作。那么,我们不妨把大脑当做有机体的一部分。我们是否可能有更深入的了解,从分子层面了解,大脑内部是怎样运转的,如果我们把大脑看作整个身体的一部分?那么如果身体变老或生病了,会影响到大脑吗?而且反过来:如果大脑变老了,会影响到身体其它部分吗?

而将身体各个不同组织联系到一起的就是:血液。

血液是一种组织,它不只含有携带氧气的细胞,比如说,红细胞,或对抗感染性疾病的细胞,它还含有信使分子,这些类激素的因子,能够在细胞之间传递信息,还能在身体组织之间传递信息,其中也包括大脑。

那么如果我们看到了血液因为疾病或年龄而发生了怎样的变化,我们是否也可以以此来获得大脑的信息呢?

我们知道,随着我们逐渐变老,血液也在同样变化,所以这类激素因子也随着变老而变化。从总体上来说,这些因子,我们已知是组织发育所需的,维持其功能的因子,随着我们变老,它们开始变少,而与修复、伤害和炎症有关的那些因子,它们随着身体的衰老却在增加。

所以存在着这种好坏因素不平衡的局面。关于针对这种情况我们能做些什么?

我想说一说我们所做的一个实验,我们有近300份健康人类的血液样本,年龄范围在20-89岁,我们测量了超过100种的这些通信因子,这些可以在组织间传递信息的激素样蛋白质。我们首先注意到的是,将最年轻和最老的组相比,这些因子中有大约一半存在显著变化。

所以,随着我们变老,我们身体所处的环境也发生了极大的改变,从这些因子的角度来说。使用统计和生物信息程序分析后,我们想找出对预测年龄最有效的那些因子,想用这种方法来反推一个人的相对年龄。这张图中显示的就是这个方法。可以看到一条轴表示的是一个人的年龄,实际实龄,也就是生活了多少年。

然后我们选取了给大家展示过的这些主要因子,来计算他们的相对年龄,生理年龄。大家可以看到,其中有明显的相关性,所以我们可以相当准确地预测一个人的相对年龄。

但真正令人激动的是这些规律之外的数据点,它们在生命进程中是很常见的。可以看这儿,我用绿点标出的这个人大约70岁,但看来他的生理年龄,如果我们得到的结果非常可靠的话,才45岁。那么这个人真的是看起来比实际年龄年轻不少吗?但更为重要的问题是:这个人出现与衰老相关的疾病的风险是否会更低,他会活过100岁,甚至更长寿吗?

另一个例子,这个以红点标出的人,还没到40岁,但是生理年龄为65岁。这个人出现与衰老相关的疾病的风险是否会更高?所以我们在实验中努力地去更充分地了解这些因子,还有许多其它团队也在努力去了解,哪些才是真正的衰老因子,我们是否可以从中发现某些信息,从而有可能预测衰老相关的疾病?

所以到现在我所展示的这些完全是相关联的,对吧?有人就会说:“这些因子的确会随年龄变化,”但你并不知道它们是否会影响衰老过程。那么,我即将展示的内容会非常不同寻常,它表明这些因子实际上可以调节组织的年龄。这就回到了这个模型,它叫做连体共生。

我们已经实现了老鼠的连体共生,就是通过手术将两只老鼠进行生理上的连通,使它们的血液循环互通,这样我们就可以问,“将老年大脑置于年轻血液之中,它会受到怎样的影响?”为了解答这个问题,我们使用了相当于人类20岁的年轻老鼠,和大约相当于人类65岁的老年老鼠。

我们的发现相当令人吃惊。我们发现了更多的神经干细胞,在老年大脑中产生了新的神经元。突触的活动也增加了,神经元通过突触相互联系。也有了更多的基因表达,我们知道它们与新记忆的形成有关。严重炎症的问题也变少了。

但我们观察到并没有细胞进入这些动物的大脑,当我们将两只动物连在一起时,在这个模型中,实际并没有细胞进入老年大脑。于是,我们推论出,一定是可溶的因子在作用,所以我们只需采集血液中的可溶部分,就是血浆,将年轻或年老的血浆注射入这些小鼠,我们就可以重现这些年轻化效果,而且我们现在还可以做的是,我们可以对小鼠进行记忆测试。

小鼠变老时,和人类一样,会出现记忆问题,只是很难检验出来,不过我稍后会展示我们是怎么做的。我们希望能够再前进一步,希望成果能够实质上与人类联系起来,希望离这一目标更近。

我现在展示的是一些未发表的研究,其中我们使用了人类血浆,年轻人的血浆,而对照组使用生理盐水,然后注射入老年老鼠体内,我们能再次让这些老鼠变年轻吗?我们能让它们变聪明吗?

为了回答这些问题,我们进行了巴恩斯迷宫测试。这是一张大桌子,上面有许多孔,周围是指示标记,有束强光照在桌上,就像这个舞台一样。老鼠讨厌强光,于是想办法逃走,然后找到这一个孔,大家可以看到有个箭头指到这里,在后面连接有一根管道,老鼠可以逃进这里,它们喜欢呆在黑暗的洞里。

于是我们花了几天时间训练它们,来根据这片区域里的这些线索,找到这个地方。大家可以用这个对比人类的行为,就像你从购物中心出来,想要在停车场里找到自己的车一样。

我们中有许多人很可能在这方面都有些问题。

让我们来看一看这只老年老鼠。这只老年老鼠有记忆问题,大家一会儿就能注意到。它只是每个孔都看一看, 但无法形成空间地图, 否则它就会知道这个孔之前试过, 或前一天试过。 形成鲜明对比的是这一只老鼠, 它和前一只是同一胎所生, 但是注射了年轻人类血浆, 每三天进行少量注射,共三个星期。 大家可以注意到,它几乎就是四处看看, “我在哪儿呢?”—— 然后直接就奔向那个孔,逃走了。 所以,它能记住那个孔在哪里。

所以可以肯定地说,这只老年老鼠看来是变年轻了,它的身体机能更像年轻老鼠。而且还表明,不仅是在年轻老鼠的血浆里,在年轻人类的血浆里,也有这种能够改善衰老的大脑功能的能力。

总结一下,我们发现这只老年老鼠,准确地说是它的大脑,是可以改变的。它并非一成不变,我们真的可以改变它。它可以变得年轻。年轻血液中的因子可以逆转年龄,而我所没有展示的是,在此模型中,年轻老鼠实际上也是置于年老环境之中。所以就存在可以加速衰老的老年血液因子,而最重要的是,人类可能有同样的因子,因为我们可以采集年轻人的血液,观察到类似的效应。老年人的血液,我没有展示,没有这种效应;它无法让老鼠变得年轻。

那么,这种神奇效果可以移植到人类身上吗?我们在斯坦福进行了一个小型的临床研究,我们找到一些病症较轻的阿尔茨海默症病人,为他们输入20岁年轻志愿者的血浆,每周一次,每次一品脱(473毫升),连续四周,然后我们观察他们的大脑成像。我们进行认知测试,并向护理员了解他们的日常活动,我们希望见到的是,通过此项治疗能够出现某些改善的迹象。如果真的是这样的话,我们就看到了希望,我展示给大家的对老鼠进行的研究,对人类也会有效果。

我不认为我们可以长生不老,但也许我们发现了青春之泉其实就在我们的身体里,只是干涸了而已。如果我们可以让它再涌出一点点,也许我们就可以找到能减缓这些(衰老)效应的因子,我们就可以合成这些因子,来治疗衰老疾病,诸如阿尔茨海默症,或其它痴呆症。

谢谢大家!

关键词: 科学 血液 年轻