關(guān)于易文賽,了解行業(yè)前沿資訊
2023-03-10 17:00
每個(gè)細(xì)胞都會(huì)經(jīng)歷從生到老,但衰老的細(xì)胞并不會(huì)自行消亡。相反,若是沒被免疫系統(tǒng)及時(shí)清除,它還會(huì)繼續(xù)在人體內(nèi)攪弄風(fēng)云。近期《Nature》上一則最新研究顯示:衰老細(xì)胞會(huì)終身損害機(jī)體的再生能力,促進(jìn)衰老,而若我們能及時(shí)進(jìn)行清理,或?qū)⑼炀冗@一狀態(tài)。
再生能力在生物界并不算神話,像渦蟲,就被稱作“刀鋒下永生”的生物。
它在著名遺傳學(xué)家托馬斯·亨特·摩爾根(Thomas Hunt Morgan)手中曾被碎成279塊,而后這些碎無可碎的組織竟然長(zhǎng)成了279條嶄新的渦蟲,每一只都和原來那只相仿,再生能力可謂逆天。
相比之下,人類的再生力可就差遠(yuǎn)了,如至關(guān)重要的心臟,一旦受損,心臟的部分功能就會(huì)永久喪失;腦袋里面的神經(jīng)元也基本是用一個(gè)少一個(gè)。
更可怕的是,那些原本可以再生的組織器官也隨著年齡的增長(zhǎng),逐漸丟失重生之力。背后的罪魁禍?zhǔn)拙驮谖覀凅w內(nèi)——未經(jīng)消除的衰老細(xì)胞。
去年12月,來自龐培法布拉大學(xué)(UPF)、西班牙國家心血管病研究中心、Altos實(shí)驗(yàn)室等研究機(jī)構(gòu)的科研人員共同在頂級(jí)期刊《Nature》上揭示:衰老細(xì)胞是組織再生的決定性因素,它會(huì)在生命各個(gè)階段抑制組織再生。
無論老年還是青年,衰老細(xì)胞都會(huì)削弱肌肉的再生能力
文章同時(shí)提到:若能清除衰老細(xì)胞,將會(huì)促進(jìn)干細(xì)胞功能,以改善組織的再生能力。再一次證實(shí)清除衰老細(xì)胞有助于對(duì)抗衰老。
衰老細(xì)胞 抑制再生的罪魁禍?zhǔn)?/strong>
在人類的身體里,組織再生其實(shí)時(shí)刻都在發(fā)生。比如毛發(fā)的生長(zhǎng)與脫落,皮膚脫皮與恢復(fù),還有戲皮膚受創(chuàng)后自我修復(fù)??梢哉f,組織再生是生命延續(xù)的必要條件。
然而歲月催人老,人體的組織再生能力也會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而大不如前,一方面是因?yàn)?/span>干細(xì)胞自身積累了DNA損傷,蛋白質(zhì)平衡的喪失和氧化損傷等問題,另一方面,目前猜測(cè)與周圍生態(tài)位細(xì)胞功能衰敗及炎癥增加有關(guān)。
要知道,細(xì)胞衰老是一種不可逆的細(xì)胞周期停滯狀態(tài),通常并不意味著細(xì)胞的徹底消亡。相反,衰老細(xì)胞若沒被免疫系統(tǒng)及時(shí)清除,將在全年齡段人類的身體里“攪弄”風(fēng)云,會(huì)分泌一種生物活性衰老相關(guān)分泌表型(SASP),侵蝕人的壽命與健康。
從這個(gè)層面來說,研究衰老細(xì)胞是非常有必要的。但現(xiàn)實(shí)情況卻是:由于衰老細(xì)胞的稀缺性和異質(zhì)性,且缺乏通用的衰老標(biāo)志物和分離方法,科學(xué)界很少有研究對(duì)其進(jìn)行表征。
正常細(xì)胞與衰老細(xì)胞
所以,為了深挖衰老細(xì)胞對(duì)組織再生的影響,研究者們先是從年輕和年老小鼠的受損肌肉中鑒定與分離出不同的衰老細(xì)胞類型。隨后使用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)、深度轉(zhuǎn)錄組學(xué)以及染色質(zhì)分析,制作了再生骨骼肌中體內(nèi)衰老細(xì)胞的終生圖譜。
他們發(fā)現(xiàn),組織受損與年齡增長(zhǎng)都會(huì)產(chǎn)生衰老細(xì)胞,這些細(xì)胞雖然具有廣泛的異質(zhì)性,但其衰老相關(guān)分泌表型SASP擁有兩大共同特征——包括分泌促炎性因子和促纖維化因子。它們的存在創(chuàng)造了一個(gè)類似炎癥衰老的微環(huán)境,不但減少了肌肉干細(xì)胞的增殖,還影響周邊生態(tài)位細(xì)胞健康,進(jìn)一步傳播著衰老,阻礙著組織再生。
衰老細(xì)胞通過促炎和促纖維化因子分泌在年輕的再生生態(tài)位中創(chuàng)造類似衰老的微環(huán)境
這一點(diǎn)即使是年輕小鼠也難以幸免,衰老細(xì)胞同樣會(huì)激起年輕小鼠干細(xì)胞壁龕的預(yù)期老化。只是相較而言,老年小鼠免疫系統(tǒng)清除衰老細(xì)胞的能力更弱,所以衰老細(xì)胞會(huì)持續(xù)存在于老年鼠的身體里,并加劇再生障礙。
總的來說,這個(gè)實(shí)驗(yàn)確定了衰老細(xì)胞是組織再生的決定性因素,不管你是年輕或年老,它都扮演著一個(gè)阻礙再生、加速衰老的反派角色。
清除衰老細(xì)胞 不止改善組織再生能力
那么清除衰老細(xì)胞能解除這種不良狀態(tài)嗎?
學(xué)者們做了對(duì)應(yīng)嘗試,他們通過遺傳手段或藥物治療,成功減少了年老個(gè)體肌肉內(nèi)衰老細(xì)胞載量后,觀測(cè)到了肌肉再生能力的增強(qiáng)。更出人意料的是:這一招放在年輕個(gè)體上也同樣奏效,科學(xué)家猜測(cè)這是由于干細(xì)胞附近環(huán)境的炎癥下降,是以增強(qiáng)了干細(xì)胞功能所致。
研究者通過CD36調(diào)節(jié)了SASP的產(chǎn)生,改善了肌肉再生
Muñoz-Cánoves博士因此評(píng)價(jià)道:“這篇論文中顯示的信息不但有助于推進(jìn)我們對(duì)衰老細(xì)胞的了解,還有望讓我們?cè)谠偕t(yī)學(xué)和衰老的背景下找到靶向它們的新療法。”
事實(shí)上,這已經(jīng)不是科學(xué)界第一次探究消除衰老細(xì)胞對(duì)生物的影響了。
2016年,美國著名的梅奧診所就試圖清除小鼠體內(nèi)的衰老細(xì)胞,成功將小鼠的壽命延長(zhǎng)了約20-30%,相當(dāng)于人類年輕了幾十歲,并表現(xiàn)出腎臟功能增強(qiáng)、心臟耐受應(yīng)激、延緩腫瘤發(fā)生等效果。
衰老細(xì)胞清除延長(zhǎng)使用壽命
如此驚人的結(jié)果在當(dāng)時(shí)掀起了一波研究熱潮,在之后一段時(shí)間里,有研究證實(shí)纖維化肺病部分是由衰老細(xì)胞介導(dǎo)的,而清除衰老細(xì)胞可以改善肺部功能,恢復(fù)機(jī)體康;有研究則通過清除局部衰老細(xì)胞得以延緩創(chuàng)傷后骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展......
所有研究都在反復(fù)說明:清除衰老細(xì)胞不但可以改善組織再生能力,也能在一定程度上增強(qiáng)人體機(jī)能,達(dá)到延緩衰老的目的。
那么問題來了,該如何清除掉身體里堆積的衰老細(xì)胞呢?
未雨綢繆提前儲(chǔ)存免疫細(xì)胞
事實(shí)上,我們身體里本就存在著消滅衰老細(xì)胞的利器——免疫細(xì)胞。
作為捍衛(wèi)人體健康的戰(zhàn)士,免疫細(xì)胞的工作除了監(jiān)測(cè)外來的“入侵者”病毒、細(xì)菌之外,也會(huì)時(shí)刻審視自身,清理體內(nèi)的“異己”——突變細(xì)胞、癌變細(xì)胞及衰老細(xì)胞等。
只是這種能力同樣受制于年齡,在40歲之后,隨著免疫細(xì)胞活性及多樣性下降,我們的免疫系統(tǒng)逐漸在“清理工作”上力不從心,而當(dāng)未及時(shí)清理的衰老細(xì)胞堆積到一定程度時(shí),機(jī)體衰老和各種老年疾病自然就接踵而至了。
如此看來,由于自然規(guī)律使然,堆積衰老細(xì)胞似乎避無可避,但科學(xué)家不打算妥協(xié)?!禤NAS》的一項(xiàng)研究就在嘗試為免疫系統(tǒng)增派外援。
研究者給因長(zhǎng)期病毒感染而致CD4 T細(xì)胞、CD8 T細(xì)胞大量衰竭的小鼠回輸了健康、有活力的免疫細(xì)胞,結(jié)果原本衰竭的 CD8 T細(xì)胞不但重新恢復(fù)了活力,細(xì)胞增殖和細(xì)胞因子產(chǎn)生的能力也恢復(fù)了。
也就是說,回輸健康的免疫細(xì)胞能為日益老去的免疫系統(tǒng)補(bǔ)充“兵力”,增強(qiáng)機(jī)體清除衰老細(xì)胞的能力,繼而達(dá)到延緩衰老,預(yù)防老年疾病的功效。
抗原特異性CD4 T細(xì)胞有助于在慢性病毒感染期間拯救耗盡的CD8 T細(xì)胞
這其中暗藏著一個(gè)條件:即回輸者最好擁有健康、高活性的自體免疫細(xì)胞。所以越來越多人也會(huì)選擇未雨綢繆,趁年輕時(shí)提前儲(chǔ)存“細(xì)胞種子”。如此,待到有需要之時(shí),也就能使用更健康、有活力的免疫細(xì)胞,讓免疫系統(tǒng)恢復(fù)到更好的狀態(tài)。
這一舉措的意義還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于延緩衰老。放眼未來,隨著Car-T、Car-M等新型抗癌療法的飛速崛起,未來將是免疫細(xì)胞治療時(shí)代,存儲(chǔ)一份健康的免疫細(xì)胞將是我們對(duì)付癌癥等諸多疑難雜癥的重要籌碼,亦是我們提前存下的生命保險(xiǎn)。
寫在最后
再生醫(yī)學(xué)時(shí)代,人們開始從自我取“材”。疾病治療不再局限于化合藥物,免疫細(xì)胞開始成為除病好手,過往只出現(xiàn)在小說中的再生橋段也正在由干細(xì)胞逐步實(shí)現(xiàn)。技術(shù)的巨變?yōu)槲覀兇蜷_新世界大門,但無論如何,醫(yī)學(xué)的終極目標(biāo)始終不變,即觸摸永生的邊界,讓每個(gè)人都活得更加健康、長(zhǎng)壽。