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马猴 NMN健康 2020.12.9
David Sinclair是哈佛大学医学院的终身教授、Paul F. Glenn衰老生物学研究中心的主任。2013年,David Sinlcair发现补充NMN一周后,22个月大的小鼠(相当于人类60岁),返回到6个月(相当于人类20岁)状态。这一“返老还童”的研究结果让David Sinclair名声大噪。
David Sinclair是一个狂热的抗衰老实践者,他带领下全家(包括他的狗)服用NMN。而他自身也逐一尝试了白藜芦醇、二甲双胍、甚至雷帕霉素等物质,在去年的采访中Sinlair教授表示,51岁的他生理年龄是31.4岁。David坚信自己可以活过100岁,积极开展各种活动,本月其一项研究获得突破性进展。
2020年12月2日,大概是要被载入抗衰老历史的一天。因为,“抗衰教父”大卫·辛克莱教授和他的华人大弟子吕垣澄博士,在这天发表了一篇只有正常论文一半长度的“短小”报告[1]。
这项研究于2020年12月2日刊登在顶级科研期刊《Nature》上。
斯坦福大学的传奇神经生物学家Andrew Huberman教授,第一时间对这篇报告发表了评论,感叹抗衰老就此进入了全新纪元。
Andrew Huberman教授,第一时间对这篇报告发表了评论。
而顶级科研期刊《Nature》,则是直接把这项研究印上了自己的封面,黑底上标着四个白色大字:时光倒流。
这项研究登上了《Nature》的封面,并被描述为TURNING BACK TIME “时光倒流”。
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辛克莱教授对衰老的看法非常独到,他认为生物老化的核心原因,其实在于表观遗传的改变。如果说DNA决定着人体能生产哪些蛋白质,那表观遗传对DNA进行的甲基化修饰,则决定着人体是否能在正确的时间生产出正确的蛋白质。
做个类比的话,如果DNA是你厨房里的所有食材,那么表观遗传就是一本菜谱。每次下厨,你不可避免的会将油渍等污物溅到菜谱上,里面的文字会变得越来越不清晰,直到你连下一步是放糖还是臭豆腐都看不清。
你做菜变得越来越难吃,绝大多数科学家都说是因为食材不再新鲜(DNA累积了大量损伤),但辛克莱却坚信,真正关键的问题是你的菜谱太脏了(表观遗传出现了改变)。想要清洗菜谱,目前最好的技术是“山中因子”。
“山中因子”是对Oct4、Sox2、Klf4和Myc这四种基因的统称,只要同时引发这四种基因的表达,就能迫使细胞进行表观遗传重编程,清除掉所有“污渍”,变回原始的干细胞状态[4]。
不过这项得过诺贝尔奖的技术,“去污”能力有点过于彻底,连细胞的个体印记都会一并消去,直接把脏菜谱洗成一叠白纸。
山中伸弥教授因发现“山中因子”的重编程功效而获得了诺贝尔奖
辛克莱团队通过分析过往的实验和反复试错发现,“山中因子”之所以会有这种问题,原因很可能在于其中的「Myc基因」,于是果断带着剩下的Oct4、Sox2和Klf4三位成员“单飞”,组成了全新组合“OSK”。
细胞实验显示,新组合OSK表现出了完全不亚于传统“山中因子”的重编程能力,只需诱发OSK表达5天的时间,便可以让一个老年细胞的基因表达状态重返年轻,而且细胞的个体印记得到了完好的保留。
OSK表达成功的引发了重编程,而且保留住了细胞的个体印记
然后到了这次研究的重头戏,辛克莱团队用一项活体实验,直接攻破了困扰整个学术界十余年之久的三项难题。
01、活体重编程
直接对活体动物进行表观遗传重编程,是一项复杂到几乎不可能完成的事情。当前学术界最尖端的重编程技术,也不过是先将老化的细胞移出体外,在培养皿中进行重编程后再重新植回,本质上其实还是一种干细胞治疗的变形[6]。
辛克莱团队此次利用OSK的全新特性,重新设计了一套以AAV病毒注射配合DOX喂食引发重编程的双重保险系统。
辛克莱团队设计了一种新的OSK治疗策略
研究人员发现,12个月大的中年小鼠,在接受了4周OSK治疗后,视网膜节细胞中近90%因衰老而表达异常基因被恢复到了年轻水平,甲基化生理年龄检测也显示,小鼠的生理年龄时钟,正在反向转动。
OSK逆转了小鼠的甲基化生理年龄
自此,人类首次在活体动物中实现了表观遗传重编程,调转了生理年龄时钟的转动方向。
02、神经再生
甲基化生理年龄的逆转,是否真的意味着功能上的返老还童?
要验证这件事,天下可能没有比视网膜节细胞更好的模型了。这种构成我们视网膜的神经细胞,在出生几天后就会失去自己的再生能力,而且一旦受到损伤,基本就是不可逆的失明[7]。
视网膜节细胞受损基本无法被修复
要让因为视网膜节细胞受损(比如青光眼)而失明的小鼠恢复视力,除了让细胞返老还童至初生时的状态,几乎没有别的可能。
研究人员先利用外科手术,斩断了各年龄段小鼠的视网膜节细胞轴突,造成了现今科技无法修复的永久失明。然而在2~5周的OSK治疗后,所有小鼠的视网膜节细胞,全都重获了初生时才具备的再生能力,重新健康的长出了新的轴突,并且恢复了原本的视力。
OSK治疗恢复了小鼠的视力
谨慎的辛克莱团队还在此处排除了另一种不理想的可能性——过度激活负责调节细胞生长的mTOR通路,同样可以促发神经再生[9](虽然效果极差)。
抑制mTOR通路活性才能延缓衰老,是当今学术界的通识,如果说OSK真的对mTOR通路具有激活作用,那么这项技术便几乎不可能对于抵抗衰老产生任何实质性的帮助。
万幸,pS6磷酸化水平等测试显示,OSK的作用机理,完全不会干预到mTOR的活性。
OSK引发的神经再生与mTOR活性无关
自此,人类首次找到了引发视网膜节细胞再生,帮助失明患者重获视力的可能性。
03、无致癌性
传统“山中因子”真正致命的缺陷,是致癌。
在进行表观重编程时,“山中因子”不可避免的需要引导细胞表现出一些类似肿瘤细胞的特征,所以丝毫不可控的偏差,都会直接导致细胞的癌变。事实上,在过去十几年的尝试中,绝大多数参与“山中因子”相关研究的实验动物,都死于了癌症。
而这次辛克莱团队的数据显示,全新的OSK重编程技术,几乎不具有任何致癌性,即便他们对各年龄段的小鼠进行了10-18个月的超长期OSK治疗,也没有观察到任何肿瘤发生率的提升。
超长期OSK治疗没有造成肿瘤发生率的提升
自此,人类首次找到了一种安全的活体重编程技术。
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最后,研究人员还在人类的神经细胞中重新进行了一轮实验,OSK重编程的这些优势和功效得到了完美的重现,为这项技术的临床应用铺平了道路。
泄露天机
事实上这一研究,辛克莱教授早已透露。在他去年的畅销书《Lifespan》中,辛克莱教授在书中非常自豪的,反复的提及了一项关于帮助老年小鼠恢复视力的工作,说的就是今天介绍的这篇文章。
辛克莱在自己的书中自豪的反复的提到了这项研究。
虽然说大家熟悉的辛克莱教授是这项重磅研究的领导者,作者阵容中也不乏George Church和Steve Horvath这样的大佬,但是这次上演“时光倒流”的真正英雄,其实是来自中国复旦大学的吕垣澄博士。
事实上,辛克莱教授在新书中分享了各种“抗衰秘籍”。而《LifeSpan:why we age and why we don't have to》去年9月上市仅一周时间就登上《纽约时报》畅销书榜单第11位。今年Sinclair教授的新书有了中文译本,作为重要的合作伙伴,基因港王骏教授为其做序。为使更多人一窥其抗衰“秘籍”,台湾原装《可以不可以不变老》已上架购物车,点击左下方“阅读原文”链接即可购买。
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[https://mp.weixin.qq.com/s/qWMQzE_tQO0tf6dHXVXoiA 里程碑式突破!“NMN教父”哈佛David Sinclair再次实现生理时钟的“返老还童”]