基因工程清除衰老細胞成功抗老化

作者 | 發布日期 2018 年 03 月 16 日 17:29 | 分類 生物科技 follow us in feedly

在生命過程中,人類的細胞 DNA 持續累積傷害,這些受傷的 DNA 可能會引發腫瘤,有些細胞會修復損害,而另一些則自毀,有些會停止生長或分裂,進入一個稱為衰老的狀態。隨著年齡增長,這些衰老細胞會逐漸積累起來產生各種健康問題。科學家透過清除老鼠的衰老細胞,設法減緩腎臟、心臟和脂肪組織的退化,發現這些動物不但活得更健康,甚至可以活得更久。



大西洋週刊 (The Atlantic) 報導,執行這項研究的是美國 Mayo 醫學中心 Darren Baker 和 Jan van Deursen,他們在 2004 年研究中關閉一種與癌症有關的名為 BubR1 的基因,意外發現會加快衰老過程,導致老鼠更早得到白內障,出現心臟問題,體內脂肪減少,似乎積累更多的衰老細胞。

2011 年,該團隊開發一種單挑和去除這些細胞的方法。衰老細胞的特徵是稱為 p16 的蛋白質。科學家透過基因工程改造快速老化的老鼠,銷毀所有攜帶 p16 的細胞。結果發現衰老細胞消失了,雖然這些早衰的老鼠仍然較早死亡,但它們更大、更健康。即使是已經衰老的老鼠,身體機能也出現改善。

接著科學家想知道,如果移除正常老鼠中的衰老細胞將會如何?使用相同技術,科學家找來正常的中年老鼠,每周清除兩次衰老細胞,發現最後老鼠的平均壽命增加四分之一。 隨著年齡增長,體內脂肪減少、心臟和腎臟更健康、白內障減少,並更活躍。科學家測試大量來自兩種遺傳品系的公母老鼠,並以兩種不同的飲食方式飼養,結果完全相同。

衰老細胞不會閒置,它們分泌引發炎症和破壞結締組織酶的分子。Buck 衰老研究所研究人員已經鑑定出這些細胞產生的 50-60 種不同的分子,其中任何一種都有可能對組織造成嚴重破壞。

細胞在積累可能導致癌症的損傷後經歷衰老,細胞分泌的分子促使免疫系統過來並清除它們,是一個非常有效的抗癌機制,但隨著年齡的增長,免疫系統動搖,衰老細胞積聚。即使如此,衰老細胞也有好處。研究發現這些細胞有助於治癒創傷。Baker 和 van Deursen 在這次研究中也發現老鼠在衰老細胞被移除後癒合得更慢。

但任何試圖清除人體衰老細胞的嘗試都會產生嚴重的副作用,由於 p16 蛋白可以防止腫瘤的發生,因此有可能細胞消除的有益效果會在晚些時候被癌症發病率增加抵消。雖然 Baker 和 van Deursen 在老鼠研究中沒有看到這種跡象,但是人類活得比囓齒動物長,因此人類影響還是未知數。

科學家認為,任何方案肯定會有權衡,但深入研究生物學的好處是讓人類有更好的機會保存好的細胞,同時消除不良因子。北卡羅來納大學教堂山分校的 Norman Sharpless 認為,這項研究發現還需經過他人重製,但如果驗證正確,可能是有史以來最重要的老化發現之一。布朗大學的 John Sedivy 也認為衰老細胞是否會導致衰老的問題已經存在了幾十年,認為這是第一篇無懈可擊的研究。

亞馬遜創辦人 Jeff Bezos 參與投資的美國生物新創公司 Unity Biotechnology 已經在應用這項研究發現,第一個目標是使用這些化合物來治療一些可能由衰老細胞引起,並且局限於特定身體部位的疾病,譬如骨關節炎、晚期青光眼等等,如果可行,就可以開始想延年益壽的辦法。

(首圖來源:Flickr/Franck Michel CC BY 2.0)