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不用“換血”!GeroScience:治療性血漿置換可逆轉(zhuǎn)生物衰老
2021年12月6日,美國匹茲堡大學的研究人員在 Nature Aging 期刊發(fā)表了一篇題為" Regulation of aged skeletal muscle regeneration by circulating extracellular vesicles "的研究論文。該研究表明,把年輕小鼠的血液注射進老年小鼠的體內(nèi),能讓許多細胞和組織恢復(fù)年輕。
但是,在一項新的研究中,來自美國加州大學伯克利分校和加州大學舊金山分校的研究人員對人類中年輕的血液可以使老年人恢復(fù)青春的觀點提出質(zhì)疑,并提出可能有一種更好的方法來抵御衰老。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在GeroScience期刊上,論文標題為“Old plasma dilution reduces human biological age: a clinical study”。
這項研究中,研究人員發(fā)現(xiàn),年老的血液可以通過快速和大幅稀釋年老的血漿而恢復(fù)到年輕狀態(tài)。他們是通過對人類血液進行多輪稱為治療性血漿置換(therapeutic plasma exchange, TPE)的非常成熟的程序來做到這一點的。
這項新的研究表明人類的生物衰老(biological aging),以及隨之而來的許多衰弱狀況,是由隨著人們年齡的增長而在血液中積累的過量有害的蛋白分子所導(dǎo)致的。這些循環(huán)的血液蛋白包括細胞因子、有毒的自身反應(yīng)抗體和特定疾病的生物標志物,最終會導(dǎo)致“炎性衰老(inflammaging,指慢性炎癥加上削弱了免疫系統(tǒng)的年齡)”以及其他老年病,包括癌癥、關(guān)節(jié)炎以及帕金森病和阿爾茨海默病等。
為了發(fā)現(xiàn)這些在年老血液中循環(huán)的有害蛋白分子,包括10種新的蛋白生物標志物,這些作者研究了多輪TPE對不同年齡的人的影響。
與捐獻血液或血漿的過程非常相似,TPE涉及從身體中取出血液,分離出血漿,用生理鹽水和純化的白蛋白代替它,并將血細胞以年齡中性溶液(age-neutral solution)返回體內(nèi)。
這些作者的分析包括比較蛋白質(zhì)組學(對蛋白的研究)、比較基因表達、生物信息學和生物計算。他們的發(fā)現(xiàn)顯示了這些血液樣本中的年輕化指標,包括炎癥減少、神經(jīng)變性和癌癥的蛋白標志物下降、對細胞死亡的抵抗力下降和衰老細胞的積累下降, DNA損傷下降和免疫力改善。
論文通訊作者、加州大學伯克利分校生物工程教授Irina Conboy指出:他們確定的10種新型蛋白生物標志物可以定量確定一個人的生物年齡,為研究人員和臨床醫(yī)生提供了一種新工具,并消除了預(yù)測的需要。
“但是TPE并沒有被看作是治療或預(yù)防衰老的許多危險方面的方法。”Conboy強調(diào)說:“該方法的侵入性太強,而且充滿了風險,因此需要慎重考慮。相反,接受該方法治療其他嚴重健康狀況的人數(shù)為擴大動物研究和推進這些研究提供了機會,以便更好地了解人類衰老以及開發(fā)安全和有效的年輕化策略。”
論文共同作者、加州大學舊金山分校神經(jīng)心理學者Joel Kramer說:“沒有多少人接受血漿置換。他說,該方法通常只適用于患有自身免疫性疾病或神經(jīng)系統(tǒng)疾病(比如重癥肌無力和格林-巴利綜合征)的重病患者。”
Krame的患者是阿爾茨海默病患者。他說,TPE研究最好被認為是在細胞和分子水平上探測衰老過程的一種工具。
Conboy說:“關(guān)于TPE的年輕化效應(yīng)的研究指出了未來的研究方向”。她指出,一種稱為TDP43的神經(jīng)退行性疾病標志蛋白在相對健康的老年人的血清中升高,但在經(jīng)過多輪TPE后穩(wěn)定地下降。這一發(fā)現(xiàn)表明這對與年齡相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病有預(yù)防能力。通過了解快速和大幅稀釋血清中因年齡增加而升高的蛋白如何發(fā)揮作用,我們最終可以使所有組織和器官變得更年輕。
Conboy繼續(xù)補充到:“科學家們和臨床醫(yī)生需要了解由于在年老血液中發(fā)現(xiàn)的分子過量而發(fā)生的所有情況。我的直覺是,你不能簡單地一次又一次地應(yīng)用這種獲得美國食品藥品管理局(FDA)批準的程序[TPE]而變得年輕。我們會遇到某種障礙,因為它是一種侵入性程序。”
Conboy說,TPE如何在分子水平上發(fā)揮作用是非常重要的,因為這樣就可以優(yōu)化該程序,比如,通過使用特定的置換液。“或者,更重要的是,我們可以確定和開發(fā)藥物---人們可以作為藥物組合服用的確定分子,以達到安全地恢復(fù)青春的效果。”