逆转人类衰老的科学探索
BALI @ 2025.03.09 , 08:20 上午科学家用四基因技术让老鼠多活30%,如今Life Biosciences欲将细胞重编程推向人体试验。
想象一下,如果我们能让身体的每个细胞都重返青春,衰老会变成什么样?2016年,圣地亚哥Salk研究所的一次实验点燃了这个梦想。他们找来一群天生“短命”的老鼠,这些小家伙患有类似人类早衰症的病,毛发灰白,身体虚弱,七个月就得告别世界,而普通实验鼠能活两年。研究者们却不甘心让它们就这么走。他们给老鼠注射了一种病毒,带着四组能改写DNA的基因,想让细胞“返老还童”。更妙的是,他们还能从体外开关这些基因,确保安全又有效。结果呢?这些老鼠多活了30%的时间,虽然没到正常寿命,但已让人刮目相看。
这下,长寿研究的热潮彻底爆发。科技大佬和风投们挥舞着数十亿美元,砸向探索“细胞重编程”的实验室。从老鼠到蠕虫,再到猴子,实验如火如荼。支持者们兴奋地说,这是改善人类健康和寿命最有希望的路子,甚至可能改变我们变老的方式。今年晚些时候,Life Biosciences公司打算向FDA申请批准,启动人类首次试验。公司首席科学家Sharon Rosenzweig-Lipson透露,他们的目标是用这技术对付眼部疾病。可动物实验里也出了岔子——有些老鼠长出可怕的肿瘤,甚至丢了性命。哈佛医学院博士后Lucy Xu坦言:“这些问题让我夜不能寐。”
细胞重编程到底是怎么回事?说起来,这门学问挺新鲜。2006年,日本科学家Shinya Yamanaka发现,只需四组基因,就能让老态龙钟的细胞焕发新生,他因此拿了2012年的诺贝尔奖,这四组基因也被叫做Yamanaka因子。它们能迅速剥去细胞DNA外层的“表观遗传层”,也就是决定细胞身份的关键。比如,心脏细胞知道自己不是皮肤细胞,全靠这层表观遗传标记。DNA本身几乎一样,但从出生起,小团分子——甲基团——就像贝壳附着在基因上,模式不同,细胞命运就不同。甲基化贯穿一生,像日记记录我们的生活。抽烟会改写它,运动则让它变个样,压力、饮食,甚至空气污染,都会留下痕迹。
衰老对甲基化的影响最大。从婴儿到老年,模式一直在变,许多研究者相信,这不只是记录衰老,而是推动衰老的引擎。在实验室里,这技术挺神奇。拿一个百岁老人的皮肤细胞,加上Yamanaka因子,很多细胞会甩掉甲基标记,变回“多能干细胞”,像新生儿一样能变成任何细胞。可这过程不完美。培养皿里,有些细胞顽强抵抗,有些直接死掉,还有些变成快速分裂的“怪瘤”,长出牙齿或骨头长错地方的怪胎。加州大学戴维斯分校的Paul Knoepfler教授说:“怪瘤是重编程的一部分,没它反倒说明没成功。”
面对这难题,科学家们开始找更安全的路。几年前,哈佛大学的研究者压迫健康老鼠的视神经,模拟眼部中风,然后用改良版重编程——只用三个Yamanaka因子,去掉最容易致癌的一个。他们还设计这些因子只在抗生素多西环素下工作,给老鼠喝两天药水,停五天,持续两月。目标是让细胞部分年轻,保留身份又焕发活力。2020年,这项研究登上《自然》杂志,标题是“时光倒流?”结果不错:视神经细胞表观遗传变年轻,受损神经再生,还没长怪瘤。研究负责人David Sinclair兴奋地说:“这太让人激动了。”不过,他也因夸大研究成果惹过争议,去年从长寿研究学会辞职,但他仍坚信这技术的潜力。
2021年,哈佛把这技术授权给了Life Biosciences。2023年,公司在眼科会议上宣布,他们在猴子眼部试验成功,恢复了部分视力,细胞也显得更年轻。这是灵长类动物的首次尝试,还没发表正式论文,但没发现肿瘤。去年12月,他们和FDA官员碰头,计划用这法子治疗人类视神经中风——一种每年影响约6000人的罕见病,致盲快且无药可治。如果获批,他们会给志愿者眼部注射可控的Yamanaka因子,希望细胞变年轻,视力改善。
这场“长寿淘金热”里,其他人也铆足了劲。Salk研究所接着研究,在老鼠DNA里加装Yamanaka因子,用多西环素激活。完全重编程的老鼠几个月就死了,部分重编程的活了下来,肾脏和皮肤变“年轻”,但寿命没延长。负责研究的Juan Carlos Izpisua Belmonte如今在Altos Labs继续钻研,这家公司据说有30亿启动资金,背后有Jeff Bezos等大佬支持。尽管如此,起步阶段,试验都聚焦具体疾病,像糖尿病或痴呆,而不是直接抗衰老,毕竟FDA不认衰老为病。
可安全隐患让一些人却步。加州City of Hope的Charles Brenner直言:“活人重编程不可能没副作用,重编程细胞和癌细胞一样疯长。”还有疑问没解:为什么有些细胞变年轻,有些不?效果能持续多久?该针对全身还是某个器官?今年3月,斯坦福一项研究在老鼠全身或大脑试了部分重编程,结果都不完美,全身试验引发脑部炎症,大脑局部虽长出新神经元,也加剧了炎症风险。研究者Lucy Xu说:“这技术有潜力,但推进太快让我担心。”
即便如此,Life Biosciences信心满满,称今年底前有望获批,开启人类试验。从Salk的老鼠到人类的眼睛,这场逆转衰老的冒险,正一步步走向现实。
本文译自 The Washington Post,由 BALI 编辑发布。
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