谁能拨慢
生命时钟
特约撰稿 文敏
自古以来,衰老一直是人类自身最大的奥秘之一。如今,全世界有许多顶尖科学团队都在阻止衰老进程,不按常理出牌的谷歌公司就在前不久成立了一家名为Calico的公司,这家公司将致力于改善人类健康,尤其是应对衰老及其相关疾病的挑战。同时,德国、加拿大、瑞典、法国、日本以及中国的科学家们也在开拓自身优势,看谁能在这场与生命时钟角逐中拔得头筹。
中国修复衰老因子
10月11日,中国、澳大利亚、法国、美国等世界各国近200名专家齐聚杭州师范大学,共同关注老年健康问题和探讨衰老相关性疾病。在这之前,我国5所高校已经共同启动一项国家重大科学研究计划项目,计划通过对一种叫做“端粒”的分子进行研究,为人类防治癌症和延缓衰老提供理论依据和研究思路。
端粒,是一种可以控制染色体末端DNA序列长短的分子。这项研究试图找到人类控制某些重大疾病的关键,并实现拨慢“生命时钟”的梦想。该项目由杭州师范大学衰老研究所所长刘俊平领衔,杭州师范大学、中山大学、北京大学、山东大学、南开大学5所高校科研人员共同参与。这也是浙江省属高校首次获得国家重大科学研究计划项目。刘俊平长期从事染色体端粒方向的研究,他发现了人类染色体当中的端粒是能够最稳定地反映人类是否衰老的因子,端粒越长,人越年轻。
刘俊平介绍说,端粒和端粒蛋白是重要的人体细胞内分子结构。作为染色体末端的DNA序列,端粒像一顶帽子一样保护着染色体,从而控制、调节细胞的寿命。端粒被称为“染色体时钟”,年龄越大,端粒越短。在端粒减短的过程中,发生早逝、心脏病、痴呆、糖尿病及癌症的风险会大大增加,而且更易受到传染病的侵袭。
端粒的长度增加,赋予了细胞更长的寿命。但端粒的不适当延长,则是大多数肿瘤发生的根本原因,而过度缩短,则引发提早衰老。因此,端粒长度被科学家们形象地称作控制寿命的“生命时钟”。倘若人类能够找到并控制端粒相关蛋白,就有可能为预防、诊断和治疗肿瘤,延缓衰老和控制衰老性疾病、拨慢“生命时钟”提供关键信息和试剂。
“这几年,我们通过在模型上的实验,证实了染色体端粒中有保护与破坏两种细胞。它们在人体内形成拉锯战,如果破坏细胞强大,端粒缩短就加快,人就老得快。”刘俊平说,人的衰老不仅在于头发白和皱纹多,而是表现在一些疾病上,“比如心脏出现衰老,就会出现心血管疾病。”
更可怕的是,端粒一旦被破坏,就很难再次修复,这也是人老了之后很难再年轻的根本原因。刘俊平提到,他们研究的目的正是希望减缓端粒缩短的速度,让每个人都能活到最长寿命,“而不是为了让每个人成为长寿不老的‘妖精’。”
谷歌试图破解老化
有些科学们却宣称,衰老是一种可治愈的疾病。老龄化是我们面临的许多疾病的诱发条件,而且在许多方面,减缓衰老比治疗疾病本身更有价值。谷歌公司成立Calico公司的起因,是分子生物物理学家玛丽亚·克诺瓦兰柯给谷歌联合创始人布林的一封信。玛丽亚在信中指出,打败或减缓衰老是对全人类最有意义的事情。衰老是一种可治愈的疾病。对抗衰老进行资助研究,如果找到合适的方法,公司将会拥有全世界最大的市场。
成立Calico公司是谷歌创投执行合伙人比尔·马里斯的创意,他曾在Investor AB投资公司担任生物技术投资经理。马里斯在仔细研究生命科学产业后发现,全世界数以百计的公司都在致力于治疗各种疾病或努力减少它们带来的危害,但是却没有一家公司在专门挖掘众多疾病和死亡的根本原因。
更具体地说,我们都在不断地老去。用学术方式表述就是,我们的机体是从细胞层面开始衰退的——这在很大程度上要归咎于基因物质的退化。针对这一现状,马里斯开始思索,既然现在整个基因图谱都已破解,是否有可能研究导致衰老的基因层面的原因,同时研制出抗衰老的药物?
他的这一想法很大程度上是受与未来学家和谷歌员工雷蒙德·库茨魏尔谈话的启发。 比如,是不是能研究全球上千名健康的90岁高龄老人的基因图谱?他们在基因上有哪些相似之处?或者他们长寿的秘密在于,影响多数人的致病因素并没有影响到他们?就算这种研究最后没能让人延寿,但它至少可能让其他活不到这么高龄的人提高生活质量。
种种尝试抵御衰老
在过去20年中,分子遗传实验室的科学家们通过修饰、调节衰老相关通路,多次成功延长实验动物的寿命,比如昆虫和啮齿动物的寿命就延长了2倍,蠕虫和酵母高达10倍。
从简单酵母到高级的人类,衰老相关通路的进化非常保守,因此上述研究极大地扩展了我们对衰老信号通路的了解。我们完全有理由相信,这些研究策略将对人类寿命延长产生效果。正如参加10月11日杭州会议的2005年诺贝尔生理学或医学奖得主巴里·马歇尔所说,任何生物医药从科研到被认可,都是一个漫长的过程。
目前,世界各国科学家们拨慢生命之钟的努力已经曙光初现。根据《美国实验生物学会联合会会志》在线发表的一篇研究报告显示,有研究者发现他汀类药物不但广泛应用于降低胆固醇,还有可能与延缓人类衰老有关。意大利那不勒斯第二大学内科学、外科和神经代谢性疾病和老年病学学院的吉乌塞佩·鲍里索说:“通过激活端粒酶,他汀类药物可代表一类新型分子开关,能够减少人类组织中的衰老细胞,从而延长人类的健康寿命。”
瑞典卡罗琳医学院和德国马克思·普朗克老化生物学研究所的研究人员发现,衰老不仅与我们一生中的种种经历有关,还同我们从母亲那里获取的基因有关,该研究结果已刊登在《自然》杂志上。衰老的原因有许多种,一般情况下由机体内一系列的变化所致,这些变化使得机体器官功能被削弱。
在这些变化中,细胞能量来源线粒体的变化则起到重要作用。研究人员称,如果我们从母亲那里获取了突变的mDNA,我们的衰老速度便会加快。然而这一遗传是否会通过生活方式的干预来影响mDNA的受损程度亟待进一步研究。目前研究人员只发现从母亲那里遗传的轻度损伤的mDNA会在衰老过程中起到一定作用。
美国明尼苏达州梅奥诊所的癌症生物学家范杜森等14位科学家在研究癌症的共同特征这一过程中,发现所有的癌细胞几乎都是非整倍体细胞。他们找到了一种BubR1蛋白质,是造成细胞染色体非整倍性的关卡基因。这可能是在向着延缓衰老新方法前进的长途中,迈出的第一步。
2000多年前,中国的医生就通过一种生长在西藏和尼泊尔、名为常山的绣球花的根提取物来治愈霍乱。如今,哈佛大学的一组科研人员发现,这种草本的药效如此之大,它不仅可以用来医治自身免疫性疾病,还可以延缓人体的衰老,这项研究已发表在《自然化学生物学》杂志上。据科学家研究表明,这种植物的神秘之处在于它拥有一种常山酮,这种成分可以破坏病毒的防御反应。
另外还有制作寿命长于同类的转基因动物、建立长寿基因疗法、寻找减缓衰老的药物、研究寿命显著不同的近缘物种等大胆尝试。
生活习惯铸就生命
衰老是一个复杂的过程,牵涉到身体的很多方面。因此,一个产品或一颗药丸可以解决衰老的所有问题是不可能的。长寿的目标不是拖着老病的身体捱光阴,而是要在有生之年时刻拥有高品质的生命。年轻、健康、充满活力、远离衰老和病痛。变老,只是我们为自己错误的生活方式和保健习惯所付出的代价!
每个人的身体里都住着一名医生,—个正确的健康观念远胜于无数颗灵丹妙药。悲观或乐观并不全是天生。你浇悲观的水,它就会长出无助的荆棘。你用乐观的土,就会培育出希望的树。悲观或乐观是学得会的,而且不一定永远不能改变。这个事实已被越来越多的人所接受,大家采取各种方式来延缓衰老,例如瑜珈健身,例如中医阴阳说的作息时间、休养生息。
杭州师范大学的鞠振宇告诉记者,很多人利用体育锻炼和服用抗氧化药物,例如维生素E来达到延缓衰老的目的。然而,动物试验发现,在锻炼的同时服用大量抗氧化药物,可能会抵消锻炼的效果。其原因可能是锻炼过程中产生的活性氧促进了机体的新陈代谢,这时候一定程度的活性氧对身体是有好处的。这提示我们,只有深入了解机体衰老的本质规律,才能更好地指导抗衰老的策略。