在传说中,吸血鬼们通过吸食血液维持生命并保持年轻。人类是那样希望重返十八岁,即使冒着伦理方面的质疑和谴责,也有科学家和公司前赴后继地投入到“吸血鬼”疗法的研究中:因为不止一篇论文显示年轻血液用于小鼠模型,能让局部器官返老还童(详细)。即使科学家还没了解清楚年轻血液实现“返老还童”的特定机理和因素,美国已有初创公司宣布将启动首例临床试验,以检验年轻血液抗衰老的效果(详细)。
但是由加州大学伯克利分校的研究人员于11月22日发表在Nature Communications上的一篇文献打破了大家的美梦。作为当年发表了年轻血液有“返老还童”作用Nature文章的作者,他们重审了当初实验设置,更新了实验技术排除了血液以外的共享因素,新的研究结果发现:当年轻小鼠的一半的血液被替换成年老小鼠的血液,它们的组织健康状况和修复进程会急剧下降。该研究反对年轻的血液中有恢复活力的作用,指出年老者的血液,或其中的分子驱动老化过程。
通讯作者,加州大学伯克利分校生物工程系副教授Irina Conboy说:“我们的研究表明年轻的血液本身并不能作为有效的药物。更确切地说,在年老的血液中有抑制剂,我们需要以扭转老化为目标。”
在2005年,Conboy和他的同事在Nature上发表的一项题为“Rejuvenation of aged progenitor cells by exposure to a youngsystemic environment”研究发现当年老的小鼠和年轻的小鼠手术连接在一起血液在两者之间交换时,年老的小鼠组织恢复活力。尽管这种回复青春的机制是什么还是未解决的问题,媒体报道却专注于年轻的血液可能逆转老化过程。在2005这项研究报道以来,科学家们花费了数百万美元调查了年轻人血液潜在的医疗特性并未获进展。Conboy说:“我们在2005发现的证据表明,老化是可逆的,并不是一成不变的。但没有哪种情况下,我们认为用年轻的血液注入老年人可以当药物。”
被FDA批准的人体血液交换用于一些严重疾病(例如自身免疫)。但是大家已知重复增加来自于不同基因的人的血液或其它成分有免疫排斥的副作用,导致器官衰竭。
虽然在2005这项研究中使用的实验模型所发现的证据表明:衰老的某些方面可能会被逆转。在研究中使用的技术无法让科学家精确地控制血液的交换。这对于深入了解血液对衰老的影响是必要的。
2005年的研究通过一种叫parabiosis的技术将两个小鼠手术缝合在一起,不光是血液交换,器官也共享,年老的小鼠可以动用年轻的肺、胸腺免疫系统、心脏、肝脏和肾脏。在外科缝合后要等待数周甚至一个月来观察血液的作用,精确的时间不得而知,所以血液交换的量也不是精确的。
在现在这项新的研究中,Conboy和同事们开发了一个实验技术让小鼠间交换血液而不用把它们连接起来,这样的话研究人员可以控制血液循环并对年老小鼠对年轻血液的反应进行精确测量,反之亦然。在新的系统中,小鼠可以随意地连接和断开连接,去除共享器官和任何被连接后的适应反应的影响。这个研究让人惊讶的发现是血液对于健康和多个组织修复的作用是非常快的,包括肌肉、肝脏和大脑,在24小时后就显现影响。
运用新的实验装置,研究团队重复了2005年的实验。在每一次测试中,一只年老的小鼠和一只年轻的小鼠之间的血液被交换,直到每只小鼠的血液占另一只的一半。研究人员检测了每个小鼠衰老的各种指标,如肝细胞生长以及肝纤维化和脂肪积累,在学习和记忆需要的大脑区域的脑细胞的发育,肌肉力量和肌肉组织的修复。在许多这样的实验中,接受年轻的血液的老年小鼠与接收年老血液的老年小鼠与相比,只有轻微的、甚至没有显著的改善。然而,接收到了老年血液的年轻小鼠,这些组织或器官的功能大幅度下降。
当研究人员测试了血液对记忆和学习能力形成的大脑区域的新神经元的产生时,最有说服力的数据被发现了。在这些实验中,老年小鼠在接受年轻的血液后,在脑神经元干细胞没有显着的改善;但年轻的小鼠接受年老的血液后,可以看到比正常小鼠的脑细胞发育超过两倍的下降。研究人员认为,老年小鼠接受年轻的血液后产生的许多益处,可能是由于年轻的血液稀释了原有血液中抑制因子的浓度。
Conboy说:“在我们的实验中没有任何一个情况下证明年轻的血液能改善脑神经的状况。年老的血液中似乎有脑细胞健康和生长的抑制剂,如果我们想提高记忆力的话,需要鉴定和移除它们。”
研究小组已经开始调查在年老的血液中,可能会导致细胞发育抑制的特定分子。但为了解释清楚为什么年轻动物接受年老的血液会变得糟糕,有必要在未来进行更多的实验。
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