基因操作可使小鼠延寿 相当于人类多活15年

2013-09-03 05:00 · 醉清风

近日,美国国立卫生研究院的科研人员研究发现,通过抑制雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的基因,可以使小鼠的寿命平均延长20%左右,换算到人身上,相当于延长约15年的寿命。而且与对照组小鼠相比,在衰老的过程中,记忆、认知和其它一些重要特征都得到了较好的保护。虽然没该技术应用到人类身上还存在一定的局限性,但是仍然给人们带来长寿的希望。


雷帕霉素是一种抗衰老药物,因其具有副作用无法应用于人类,美国国立卫生研究院的科研人员决定从其靶蛋白——mTOR入手找到突破口。近日,研究人员发现通过抑制雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的基因,可以使小鼠的寿命平均延长20%左右,换算到人身上,相当于延长约15年的寿命。尽管这一技术仍存在局限性,仍然给人们带来了长寿的希望。相关研究发表在cell Reports杂志上。

抗衰老神药

1965年,加拿大的科学家跟随加拿大皇家海军舰队从复活岛上探险归来,他们带回来当地许多样本。经研究发现,土壤样本中有一种细菌,其产生的防御性化学物质能神奇地延长多个物种的寿命,这种化学物质被命名为雷帕霉素(rapamycin)。

多个实验室的研究均显示,较之对照组,该药物确实延长了实验小鼠的最大寿限,而不是平均寿限——如果数据显示,某种药物延长了动物的平均寿命,就说它可以抗衰老是不可靠的,因为使用抗生素或其他药物,可通过减少过早死亡来延长平(微博)均寿命,但在抗衰老上并没有多大作用。相反,最大寿限增加(即群体中最长寿的10%个体的平均寿命)才是延缓衰老的标志。除了雷帕霉素,还没有任何药物能真正有效地延长哺乳动物的最大寿限。

抗衰老机制

2009年,由美国国家老年研究所(NIA)资助的三个实验室联合报道称,在三个平行实验中,雷帕霉素(当时已经知道,这种物质具有抑制细胞生长的作用)可使小鼠的最大寿限延长12%。而且,研究人员惊奇地发现,一些年老病残的小鼠用药后,平均存活期竟也延长了三分之一,而科学家本来以为,这部分小鼠可能对药物不起反应。

雷帕霉素突破了哺乳动物的寿命界限,这使科学家注意到一个大概已经存在了10亿年的生理机制:该机制似乎可以调控小鼠和其他哺乳动物的衰老过程——这个“其他”,可能也包括人类。这一机制的核心要素是TOR蛋白(target of rapamycin,即雷帕霉素的目标蛋白)以及编码该蛋白的基因(TOR基因)。TOR蛋白是当今老年医学和药学的重点关注对象,因为越来越多的动物及临床实验表明,抑制哺乳动物细胞中的TOR蛋白(即mTOR)的活性,能降低多数老年相关疾病的发病风险,比如癌症、阿尔茨海默病、帕金森病、心肌退行性病变、Ⅱ型糖尿病、骨质疏松、黄斑变性等。也就是说,只要找到一种药物,能安全有效地抑制mTOR蛋白的活性,那么它就能延缓人类的衰老进程,就像雷帕霉素在小鼠中的作用一样,这在预防医学上有着极其重大的意义。

尽管雷帕霉素能延长小鼠及其他物种的寿命,但遗憾的是,雷帕霉素本身的副作用决定了它可能无法用于人类。

基因操作

既然雷帕霉素无法用于人类,抑制雷帕霉素的靶蛋白——mTOR基因的表达这种手段能否使人类收益呢?

美国国立卫生研究院的科研人员利用基因操作手段抑制mTOR基因的表达,与正常对照组相比,实验组的小鼠雷帕霉素靶蛋白只是正常水平的25%,而它们的寿命平均延长了20%左右,换算到人类身上,相当于延长约15年的寿命。而且与对照组小鼠相比,在衰老的过程中,记忆、认知和其它一些重要特征都得到了较好的保护。

即便如此,该技术应用到人类身上还存在一定的局限性。首先这一技术尚不成熟。相比普通老鼠,这项研究中的老鼠骨骼较软,受感染的次数较多(很可能是因为免疫系统受到抑制),患白内障的风险可能也较高。其次,这些研究结果适用于人类目前面临很大障碍,这些障碍包括抑制雷帕霉素靶蛋白活动是否会产生类似的延寿效果,如果会,那么在取得这样效果的同时是否能避免出现其它不希望看到的副作用。

加州诺瓦托的巴克衰老研究所(Buck Institute for Aging Research)所长肯尼迪(Brian Kennedy)说:“我们现在应做的是让科学家和公众接受这样一个概念,那就是你可以放缓衰老的速度。如果能老得慢一点,你就能预防很多令人恐惧、与衰老有关的疾病。这些疾病包括心血管疾病、癌症和老年痴呆症等。”