引言
今日分享一则发表在Nature上的报道:通过研究百岁老人的干细胞,科学家们或许能够解开活到100岁的秘密。研究人员成功地从百岁老人的血液中提取并重新编程了干细胞,建立了一个百岁老人细胞库,并利用百岁老人的干细胞培育出了神经元。他们发现,百岁老人体内的氧化应激水平保持比较低的水平,降低身体的负荷,但遇到压力时神经元能够迅速响应,降低压力等因素对身体的损伤。此外,还有研究揭示,百岁老人有特殊的脑细胞,对预防阿尔兹海默症有帮助。
在探寻人类长寿的奥秘中,科学家们从未停止过脚步。
近日,一则来自波士顿科学家发表在《Nature》上的名为“What’s the secret to living to 100? Centenarian stem cells could offer clues”的报道为这一领域带来了新的曙光——通过研究百岁老人的干细胞,科学家们或许能够揭开活到100岁的秘密。
(图片来自参考文献1)
这是比利时双胞胎 Marie Hendrix (L)和 Gabrielle Vaudremer 在 2010 年庆祝了他们100 岁生日的照片。墨菲博士在文中提到,他认识的一位百岁老人就曾两次从致命的疾病中康复——一次是1912年的西班牙流感,另一次则是近年来的新冠疫情。这种强大的生命力,是否源于他们独特的基因构成,成为了科学家们亟待解答的问题。
百岁老人有不一样的神经元反应能力,降低环境对身体的损害 百岁老人,这一群体本身就蕴含着无尽的奥秘。他们不仅经历了岁月的洗礼,更展现出了惊人的恢复力和对疾病的抵抗力。在波士顿大学乔班尼安与阿维迪西安医学院,一支由干细胞生物学家乔治·墨菲领导的团队,成功从百岁老人的血液中提取并重新编程了干细胞。 研究者们建立了一个百岁老人细胞库,旨在将这些细胞分享给全球的科学家,共同推动对长寿机制的研究。这一举措得到了业界的广泛赞誉。 伦敦国王学院的表观遗传学与衰老研究专家奇亚拉·赫佐格表示:“这个细胞库非常令人兴奋,它将为衰老研究领域提供一个非常有用的资源。”而哈佛医学院的衰老研究者瓦迪姆·格拉德舍夫也对此表示了高度认可。 在了解长寿老人的细胞秘密之前,我们先来了解个的衰老过程变化。随着个体持续衰老,机体内部经历着不间断的氧化应激过程,这一过程会对间充质干细胞(MSCs)造成多重伤害,包括DNA损伤、蛋白质损伤以及线粒体功能失常等。 这些损害彼此间存在紧密联系,并能相互触发并加剧(如下图所示)。蛋白质沉积的异常通常促使蛋白质错误折叠、形成有毒聚集体并逐渐累积,这一过程反过来会损害细胞结构并影响组织功能,进而削弱干细胞的功能特性。 简而言之,MSCs内部活性氧(ROS)的不断积累加速了体内干细胞的衰退,从而促进了机体的衰老过程。 (图片可见参考文献2) 在本次研究中,研究团队从大约30位百岁老人的血液中分离出了血细胞,并通过技术手段将其逆转为干细胞状态。初步的实验结果已经揭示了令人振奋的发现,研究团队利用百岁老人的干细胞培育出了神经元。 (图片可见参考文献4) 他们发现,与来自非百岁老人的神经元相比,这些神经元在正常情况下虽然表现出更低的活性,但是,当引入压力因素时,这些来自百岁老人的神经元能够迅速且有效地启动这些过程,将有害蛋白质与有益蛋白质分离开来。此外,在相较于非百岁老人而言,其内体的氧化应激水平更低。 简而言之,百岁老人体内的氧化应激水平保持比较低的水平,降低身体的负荷,但遇到压力时神经元能够迅速响应,降低压力等因素对身体的损伤。 百岁老人有特殊的脑细胞,对预防阿尔兹海默症有帮助 此外,另一组研究人员还利用百岁老人的脑细胞创建了阿尔茨海默病的3D大脑模型,并与60多岁个体的细胞模型进行了比较。他们发现,来自百岁老人的脑细胞在保护免受阿尔茨海默病相关基因表达方面表现出更高的水平。 (图片可见参考文献5) 科技大佬们带路新赛道:押注细胞抗衰,延长人类寿命 其实除了本次报道之外,早在21世纪初就有学者提出机体的衰老主要就是细胞的衰老,而如何做到延缓衰老提高寿命就更需要从细胞层面出发。 近年来,越来越多的大佬入局细胞抗衰领域,并试图突破衰老的极限。 例如,Kernel公司CEO布莱恩·约翰逊(Bryan Johnson),不惜每年斥资高达200万美元组建了一支由顶尖医疗专家构成的团队,将干细胞疗法等尖端生物技术纳入自己的抗衰老计划中,成功地将自己的生理年龄“逆生长”了5岁。 (布莱恩·约翰逊的前后对比照,见于其个人社交媒体账号) 除此之外,Sam Altman,ChatGPT的创立者,不惜倾尽自己的财富,以高达1.8亿美元(按当时的汇率计算,相当于约12亿人民币)的巨资投资了长寿科技公司Retro Biosciences,并郑重地树立了宏伟目标——推动全人类的寿命延长至少10年。 这些都证实了在探索长寿的道路上,干细胞的研究无疑为我们打开了一扇新的大门。
小结
随着我们全球人口的老龄化严重,寻求创新解决方案的必要性将变得越来越重要。衰老常常意味着成体干细胞的减少,干细胞功能的失衡,如果通过干细胞移植的手段重新恢复成体干细胞的活力,这或是抵抗衰老最有前景的手段。近年来,以干细胞为核心的在再生医学的发展,大大促进了人类探索抗衰老的步伐,也使得人们看到人类放慢衰老的步伐将有望慢慢得以实现。
越来越多的研究发现,间充质干细胞移植可以减轻衰老相关的慢性炎症,促进神经修复和减缓退行性病变的发生,增强老年人群的骨骼肌系统,及显著改善机体衰老的相关机能指标,在老化衰弱领域具有巨大潜力,为人们带来延长寿命的同时获得健康衰老的希望。随着科学技术的不断进步和研究的深入,我们有理由相信,在不久的将来,人类高质量的活到100岁或许将不再是遥不可及的梦想。让我们一起期待这一天的到来!
参考文献:
[1]Mallapaty S. What's the secret to living to 100? Centenarian stem cells could offer clues. Nature. 2024 Nov 29. doi: 10.1038/d41586-024-03886-1IF: 50.5 Q1 . Epub ahead of print. PMID: 39614116.
链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39614116/
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链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37090485/
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链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38559230/
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链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33068718/
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