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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)年輕血液具有返老還童的神奇力量

2014-05-07 15:42 閱讀:2723 來源:生物360 責(zé)任編輯:李思杰
[導(dǎo)讀] 兩個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)周日發(fā)布的研究表明, 幼齡鼠的血液能逆轉(zhuǎn)老齡鼠的衰老,讓它們的肌肉和大腦恢復(fù)活力。相關(guān)研究聽上去可能令人毛骨悚然,專家卻表示,這可能會(huì)有助于阿爾茨海默氏征和心臟病的治療。 我非常激動(dòng),未參與前述研究的哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院(Harvard Med

    兩個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)周日發(fā)布的研究表明,幼齡鼠的血液能逆轉(zhuǎn)老齡鼠的衰老,讓它們的肌肉和大腦恢復(fù)活力。相關(guān)研究聽上去可能令人毛骨悚然,專家卻表示,這可能會(huì)有助于阿爾茨海默氏征和心臟病的治療。
 


    “我非常激動(dòng),”未參與前述研究的哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院(Harvard Medical School)神經(jīng)學(xué)教授魯?shù)婪?middot;坦齊(Rudolph Tanzi)說,“這些發(fā)現(xiàn)可能會(huì)帶來巨變。”

    這項(xiàng)研究是基于一個(gè)流傳了數(shù)百年的猜測(cè),即年輕人的血液可能含有能讓老年人恢復(fù)活力的物質(zhì)。

    上世紀(jì)50年代,康奈爾大學(xué)(Cornell University)的克萊夫·M·麥凱(Clive M. McCay)和同事曾將幼齡鼠的血液輸入老齡鼠體內(nèi),借此檢驗(yàn)這一觀念。為了做到這一點(diǎn),他們將兩只大鼠的側(cè)腹皮膚縫在一起,使它們連接起來。經(jīng)過被稱作異種共生的這一步后,血管生長出來,兩只老鼠的循環(huán)系統(tǒng)融合在了一起。幼齡鼠的血液流入了老齡鼠的體內(nèi),老齡鼠的血也流進(jìn)了幼鼠。

    后來,麥凱博士和同事解剖了老鼠的尸體,發(fā)現(xiàn)老齡鼠的軟骨看起來比它未經(jīng)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)有狀態(tài)更年輕。但這些科學(xué)家無法說明這種變化是如何發(fā)生的。當(dāng)時(shí),人們對(duì)身體恢復(fù)活力的方式還沒有足夠的認(rèn)識(shí)。

    后來,人們清楚地認(rèn)識(shí)到,干細(xì)胞對(duì)保持組織的活力至關(guān)重要。組織受損時(shí),干細(xì)胞會(huì)進(jìn)入,生成新細(xì)胞來取代失去活力的老細(xì)胞。隨著年齡的增長,人的干細(xì)胞會(huì)逐漸衰退。

    本世紀(jì)初,科學(xué)家意識(shí)到,干細(xì)胞并沒有在日漸衰老的組織中逐漸消亡。

    “干細(xì)胞是很多的,”斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院(Stanford University School of Medicine)神經(jīng)學(xué)教授托馬斯·A·蘭多(Thomas A. Rando)回憶說,“它們只是沒有接收到正確的信號(hào)而已。”

    蘭多博士和他的同事想要知道,如果沐浴在年輕的血液之中,老的干細(xì)胞會(huì)收到什么信號(hào)。為了找到答案,他們重新進(jìn)行了麥凱博士的實(shí)驗(yàn)。

    科學(xué)家們將老齡鼠和幼齡鼠連接在一起,五周之后再去觀察它們。他們?cè)?005年通報(bào)稱,老齡鼠的肌肉愈合速度幾乎和幼齡鼠一樣快。此外,老齡鼠以幼齡鼠的速度長出了新的肝細(xì)胞。

    另一方面,幼齡鼠實(shí)實(shí)在在地未老先衰了。它們的肌肉愈合得更慢,干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成新細(xì)胞的速度也不如實(shí)驗(yàn)之前快。

    這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明,幼齡鼠的血液含有一些化合物,這些化合物可能會(huì)喚醒老的干細(xì)胞,讓日漸衰老的組織恢復(fù)活力。同理,老齡鼠的血液含有抑制幼齡鼠活力的化合物。

    蘭多博士的團(tuán)隊(duì)成員埃米·J·韋杰斯(Amy J. Wagers)在2004年進(jìn)入哈佛,之后繼續(xù)研究幼齡鼠的血液。她現(xiàn)在是哈佛的副教授。去年,她和同事證明,幼齡鼠的血液可以恢復(fù)老齡鼠心臟的活力。

    為了確定這種變化究竟與哪種分子相關(guān),韋杰斯和同事對(duì)老鼠的血液進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)幼齡鼠體內(nèi)含有大量名為GDF11的蛋白質(zhì),而這種蛋白質(zhì)在老齡鼠體內(nèi)較少。為了確定GDF11是不是對(duì)異種共生效應(yīng)的關(guān)鍵因素,科學(xué)家制造了一些這種蛋白質(zhì),并將它注入老齡鼠體內(nèi)。單是GDF11就能使它們的心臟恢復(fù)活力。

    韋杰斯和同事想知道GDF11是否起到了使其他組織恢復(fù)活力的作用。他們?cè)诒酒凇犊茖W(xué)》(Science)雜志中闡述了針對(duì)老鼠骨骼肌肉的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)GDF11能使老齡鼠肌肉中的干細(xì)胞恢復(fù)活力,增強(qiáng)老齡鼠的體質(zhì),延長它們的壽命。

    斯坦福大學(xué)(Stanford)的研究人員曾對(duì)幼齡鼠的血液是否能改變老齡鼠的腦功能進(jìn)行過研究。2011年,當(dāng)時(shí)還是研究生的索爾·比列達(dá)(Saul Villeda)和同事表示,答案是肯定的。接受幼齡鼠的血液之后,老齡鼠的海馬體就會(huì)大量產(chǎn)生新的神經(jīng)元。海馬體是大腦中的一個(gè)區(qū)域,對(duì)記憶的形成具有關(guān)鍵作用。

    在周日發(fā)表于《自然醫(yī)學(xué)》(Nature Medicine)雜志的一篇文章中,現(xiàn)已成為加州大學(xué)舊金山分校(University of California, San Francisco)研究員的比例達(dá)和同事披露了更多細(xì)節(jié),闡述了幼齡鼠的血液對(duì)老齡鼠大腦造成的影響。

    比列達(dá)和同事發(fā)現(xiàn),異種共生過程之后,老齡鼠海馬體中的神經(jīng)元長出了新的聯(lián)結(jié)。然后,除了異種共生之外,他們還移除了幼齡鼠血液中的細(xì)胞和血小板,再把剩下的血漿注入老齡鼠體內(nèi)。這種注射大幅改善了老齡鼠在記憶測(cè)試中的表現(xiàn)。

    韋杰斯的團(tuán)隊(duì)一直在對(duì)大腦中與嗅覺相關(guān)的一個(gè)特殊區(qū)域進(jìn)行研究。

    他們的團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》刊載的另一篇文章中指出,異種共生能**腦血管的生長。新的血液能促進(jìn)神經(jīng)元的生長,讓老齡鼠具有更靈敏的嗅覺。

    將GDF11蛋白質(zhì)與骨骼肌肉和心臟的復(fù)蘇聯(lián)系起來以后,韋杰斯和同事還對(duì)這種蛋白質(zhì)是否與腦部變化有關(guān)進(jìn)行了研究。他們對(duì)老鼠注射了單一的GDF11,然后發(fā)現(xiàn)它促進(jìn)了腦部血管和神經(jīng)元的生長,雖然相關(guān)變化并不像異種共生那么明顯。

    克利夫蘭醫(yī)學(xué)中心神經(jīng)炎癥研究中心(Neuroinflammation Research Center at the Cleveland Clinic)負(fù)責(zé)人理查德·M·蘭索霍夫博士(Dr. Richard M. Ransohoff)稱,“兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)沒有沖突,這很令人振奮。”

    蘭索霍夫和其他一些人都希望,以小鼠為對(duì)象的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜓苌匀藶閷?duì)象的研究,以探明人類版的GDF11或年輕人血液中的其他分子能否對(duì)老年人產(chǎn)生類似影響。

    “我們可以讓時(shí)間倒流,不只是讓它放慢腳步,”美國國家心臟、肺和血液研究所(National Heart, Lung and Blood Institute)分子醫(yī)學(xué)研究中心負(fù)責(zé)人托倫·芬克爾博士(Dr. Toren Finkel)說。“如果能成功,這將是個(gè)不錯(cuò)的想法。”


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