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《中国科学报》:人体大换血重返年轻态?

发布日期:2016/08/22

        近日,造血干细胞移植研究部王建荣教授就换血能否长寿议题接受《中国科学报》专访。

 

专访全文:

本报记者袁一雪

        今年8月1日,美国《科学》杂志刊登了一篇文章,宣称一家初创公司将于今年8月在美国开始首次临床人体试验,以求证健康的年轻人血液能否给中老年人带来抗衰老的神奇效果。

        这家初创公司名叫Ambrosia,公司的联合创始人杰西·卡马辛医生现年31岁,他同时也是这此试验的科研带头人。

        在这次人体试验中,该公司计划向每位试验者收取8000美元,其中包括了试验检测和年轻人血浆采集处理费用。参加试验的志愿者几乎没有任何限制,只要年纪大于35岁即可。这些志愿者将会在2天内被输入约1.5升的血源,而被输入的血源来自25岁以下的健康年轻人。

        之后,受试者将会在输血前及输血后一个月接受全面的血检,需要检测的生物指标超过100项,其中包括了血红蛋白和各类验证指标。

        在这项人体试验之前,科学家得到的已正式发表数据都来自小鼠和大鼠这两个啮齿类种属的实验动物。

 

一项大胆的科学研究

        2013年,哈佛大学的科学家发现了血液与机体衰老联系起来的实验生物学证据,并在《细胞》杂志上发表文章称,用手术法将2月龄低龄小鼠与15~16月龄高龄小鼠的血管接通,使低、高龄小鼠共享混合的血液循环系统。研究人员发现低龄小鼠血液中的生长分化因子11(GDF11)含量较高,能够在高龄小鼠中逆转与衰老相关的心脏肥大症。他们进而在2014年《科学》杂志发表论文,报道采用同一小鼠血循环共享模型,证明了血液与神经衰老的关系。新的研究进一步发现,低龄小鼠的血液能够诱导高龄小鼠的血管重塑,增加大脑血流供应。而且,还是来自低龄小鼠血液中的循环因子GDF11,促进了高龄小鼠的神经干祖细胞自我更新和分化潜能,促进神经再生,从而改善高龄小鼠的认知功能和嗅觉功能。

        不仅如此,哈佛大学另一研究小组也在同期的《科学》杂志发表论文,他们采用相同实验模型也证实,联通低龄小鼠血循环,高龄小鼠的肌肉萎缩得到改善;还证明,不用输血,而改用注射基因工程重组的GDF11制剂,高龄小鼠的肌肉干细胞功能得到增强,肌肉萎缩也得到减缓。

        “然而,上述发表于顶尖杂志上的研究结论很快遭到了同行的质疑。多个实验室发现哈佛大学科学家关于GDF11的实验结果不能被重复。”苏州大学唐仲英血液学研究中心教授王建荣告诉《中国科学报》记者。2015年,国际制药巨头诺华制药公司研究人员在《细胞·代谢》杂志发表了相反的结果,他们对大鼠的研究发现,血液中GDF11水平不但不随年龄变老而发生下降,相反随年龄变老显现升高趋势,进而发现,GDF11抑制成肌细胞分化和肌肉再生,并降低卫星细胞增殖。

        王建荣同时表示,综合上述各方研究,基本可以确认,持久性供应低龄小鼠血液能够延缓高龄小鼠的骨骼肌衰老、心肌衰老和神经衰老。但是这些效果是否源于低龄小鼠血液循环中存在的抗衰老因子,还是源于输入的低龄小鼠特定血细胞类型,或是源于低龄小鼠血循环中多种因素的综合效应,原因尚不明了。因此,血液与衰老之间的关系,奥秘依旧。

 

衰老的概念

        奥秘虽然尚未解开,不过可以先了解一下衰老的概念。“衰老有两个层次的概念,细胞衰老和机体衰老。”王建荣进一步解释道。细胞衰老是机体衰老的基础,组织器官中衰老的细胞过多,导致组织器官功能退化,从而引起机体衰老。“DNA损伤积累,或DNA复制酶附着于染色体末端的非编码DNA序列(称为端粒)变短,导致复制酶无法附着于染色体上,使细胞丧失分裂增殖能力,都是导致细胞衰老的直接原因。”王建荣说道。

        实际上,机体的组织干细胞是分化形成组织器官中各类功能细胞的种子细胞,因此,组织干细胞的衰老,才是机体衰老的关键。“人体生长发育完成后,体内组织干细胞的干性逐渐减弱,机体就开始进入衰老过程,因此,正常速度的衰老是生理现象,也是生命的自然规律。”王建荣介绍道,“因为,衰老过程是从生长发育完成至人体死亡之间的不间断的进行态,短时输血不能解决长期的衰老进程。”

        而且,人体内血细胞更新速度较快,成年人每天约有1011~1012个血细胞被更新替换,如果被输血者要保持持久的抗衰老效果,就需要接受长期不断的输血,显然,这样的输血方案根本不切合实际。

        不过,王建荣坦言,未来可行的办法是用生物技术手段规模化生产被确认有效的抗衰老因子或抗衰老细胞,给有退行性疾病的老年人按疗程注射制剂,类似于经常性注射胰岛素的方式。“当然,这样的临床试验必须通过政府部门的严格审批。”

 

延缓衰老未必要换血

        “血液系统的细胞类型众多,功能广泛。长期输入低龄小鼠血液对高龄小鼠的衰老延缓有积极效应,对于这一结论目前不存在争议,但对于输血产生抗衰老的直接原因,特别是其分子生物学、细胞学基础,还存在完全不同的观点。说明目前人们对于血液在抗衰老方面作用的认识还是很初步的。”王建荣表示。

        在王建荣的实验室中,研究人员却发现,血液系统和免疫系统的源头细胞–造血干细胞对于骨髓造血微环境的形成起着举足轻重的作用。在成体小鼠中,骨髓造血微环境中的支持细胞,包括间充质干细胞、内皮细胞等细胞类型直接来自于造血干细胞的分化。他们还发现造血干细胞能够作为母源细胞,转化为成骨细胞,减缓骨质疏松症。以往也曾有研究报道造血干细胞具有转分化为其它组织细胞的潜能。因此,造血干细胞可能具有近全能性的分化潜能,能分化成为众多种类组织器官的功能细胞。换血试验中,由于输入的循环血中有一定量的造血干细胞,所以,不能排除造血干细胞对各类组织器官的修补或修复作用。“我们有理由认为,造血干细胞可能是促进成体组织器官修复,延缓衰老的重要原因之一。”王建荣总结道。

        “尽管医学上迄今没有效办法阻止或延缓正常的人体衰老过程,今后或许能够有效地减缓人的病理性衰老的进程”,王建荣进一步总结道。其实,养成良好的生活方式也可以减缓衰老进程,比如健康的饮食,可以保证用于细胞修复损伤的营养供应,并对抗未来的细胞损伤;避免接触导致细胞损伤的物质,包括过度照射放射线、紫外线,和接触有毒物、污染源;多运动,有助于造就有力的机体组织抵抗损伤;勤体检,可以及时控制血压、体重和其它危险因子。因此,抗衰老的钥匙一定程度上掌握在你自己的手中。

 

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