中國虎網 2012/1/11 0:00:00 來源:
未知
細胞在小鼠的皮下脂肪層和中間層“自殺”,能清除衰老細胞,這讓小鼠存活更長時間,同時令體內堆積較大的脂肪。
老化是一種無奈,沒有人能逃脫,但現(xiàn)在人類也許可以延緩一點衰老。
研究人員正積極尋找殺死衰老細胞的藥物
自直到現(xiàn)在,人類對于衰老細胞的研究仍非常有限。細胞衰老是各種細胞成分在受到內外環(huán)境的損傷作用后,因缺乏完善的修復,使“差錯”積累,導致細胞衰老。但是衰老細胞依然存在身體內,即使它們已經失去了分裂能力。
里程碑的意義
去年底,美國明尼蘇達州梅奧診所的研究人員發(fā)表研究報告指出,如果能清除人體內的衰老細胞,身體組織將永葆青春和活力,衰老細胞是導致衰老的罪魁禍首。這項研究可能在人體老化研究中具有里程碑的意義。
這次實驗在實驗鼠中進行,所使用的清除衰老細胞的基因技術還未能應用到人體上。像所有關鍵實驗一樣,此次實驗還需要在其他實驗室重復進行,科學家才有信心接受該實驗的可靠性。
但這次令人吃驚的實驗結果是合理的,因為它與新興的衰老細胞學說聯(lián)系在一起。實驗結果提出一種可能性:通過消除衰老細胞推遲衰老性疾病,讓人們健康地生活,同時延長壽命。
50年前在一個經典實驗中,生物學家倫納德·海弗利克(LeonardHayflick)發(fā)現(xiàn)了衰老細胞。他發(fā)現(xiàn),在玻璃器皿培養(yǎng)的人體細胞不會無限繁殖,他當時推測,在細胞衰老前,它只能進行50次左右的分裂。
但這項發(fā)現(xiàn)并沒有引起研究人員太多關注。研究人員認為,海弗利克的實驗只發(fā)生在實驗室中,即使體內的細胞衰老,身體不會發(fā)生大的變化。
對抗癌癥
在過去幾年,研究人員認識到,細胞衰老是自然發(fā)生,同時在癌癥和衰老過程中發(fā)揮著關鍵作用。
簡單生物的一生是短暫的,不需要細胞分裂。更復雜的動物活的時間得更長,因為它們的組織可以再生。如人類腸道上皮細胞更新速度為5天一次,紅血細胞為每次120天。而骨細胞更新速度則更緩慢,整個骨架重新速度為每隔10年左右更新一次。
不適當?shù)慕M織更新可引起癌癥。如果人體的控制系統(tǒng)受到損傷,細胞分裂會無休止地進行下去。因此,身體產生了兩大主要系統(tǒng),分別是細胞衰老和細胞死亡來遏制癌癥的發(fā)生。
這兩種系統(tǒng)都受不恰當?shù)募毎至延绊?,如由病毒、DNA損傷和激活腫瘤致病基因的細胞分裂。衰老也可以由染色體上端粒的缺乏引起,因為細胞每次分裂后染色體上端粒會變短。海弗利克博士在20世紀90年代發(fā)現(xiàn)了這一衰老過程。
細胞衰老后就不再分裂,但還存在組織中,直到它們被免疫系統(tǒng)清除。對于細胞死亡,細胞被迫引發(fā)內在的自殺機制。
研究人員還不明白,為什么有這兩個系統(tǒng),或者身體如何選擇分配受損的細胞為衰老或死亡?阿姆斯特丹的荷蘭癌癥研究所的衰老研究專家丹尼爾·皮爾特(DanielPeeper)認為,衰老細胞帶來的好處是使研究人員覺察到細胞能持續(xù)執(zhí)行的重要職能,例如痣是由于衰老細胞聚集引起的,同時持續(xù)產生黑色素,保護皮膚免受紫外線的損害。
因此,衰老細胞似乎是人體對抗癌癥的良性副產品。研究人員越來越懷疑這些副產品良性的一面,因為衰老細胞使人變老。
延緩衰老
整個生命過程中,衰老細胞不斷堆積,可能因為隨著人體變老,免疫系統(tǒng)清除這些衰老細胞的效率越來越低。在組織中特別常見的現(xiàn)象是,更大的和更扁平的細胞較正常細胞更易衰老,像患有關節(jié)炎的膝蓋或者動脈中的斑塊。
盡管細胞衰老了,但這些細胞仍非?;钴S。它們可以把自己轉換成工廠,生產出100種不同的生長因子,與細胞因子一起,刺激免疫系統(tǒng)攻擊癌變前細胞和惡性腫瘤細胞。
碰巧的是,許多老化的組織顯示出慢性炎癥的征兆,而慢性炎癥可以促使與年齡有關疾病的發(fā)生,包括關節(jié)炎、阿爾茨海默病和癌癥。迄今為止,人體老化和炎癥之間的關系一直是個謎。去年,位于舊金山灣區(qū)的巴克老年研究所的朱迪斯·坎皮西(JudithCampisi)在《細胞》雜志發(fā)表回顧性文章指出,是否老化導致炎癥,或別的東西引起慢性炎癥,再由慢性炎癥引發(fā)老化?
梅奧診所由簡·范·德爾森(JanvanDeursen)和詹姆斯·柯克蘭(JamesL.Kirkland)領導的研究人員明確而生動地回答了上述問題。在這次小鼠研究中,他們指出,衰老細胞使組織發(fā)炎,并導致組織老化。
大多數(shù)細胞的衰老是兩個被稱為“P53”和“P16-INK4A”基因的激活誘導的,而這兩個基因負責監(jiān)控和執(zhí)行正常的細胞分裂。當它們在細胞控制下發(fā)現(xiàn)任何的細胞損害,他們就會迫使這個細胞要么衰老或死亡。
“P16-INK4A”的作用是阻止細胞分裂。梅奧團隊通過接通經基因方法改造過小鼠的“P16-INK4A”基因,使細胞衰老,也令“細胞自殺”的程序啟動。梅奧的研究團隊利用一種特殊的藥物來激活這個程序,并清除其所有小鼠的衰老細胞。
研究人員發(fā)現(xiàn),清除衰老細胞的小鼠可以在跑步機上跑更長的時間,伴隨著老齡化而出現(xiàn)的肌肉萎縮現(xiàn)象也得到了很大的緩解,同時不再患有白內障。在第二次實驗中,研究人員起初沒有讓小鼠服藥,直到小鼠中年,除了無法逆轉已經形成的白內障外,與第一次實驗有十分相似的效果。
消除衰老細胞
清除小鼠衰老細胞的基因方法不能用在人身上。皮爾特博士認為,與其想方法消除老人的衰老細胞,不如有效地識別哪些因素引起細胞衰老,并開發(fā)出藥物,阻止這些因素。
但是范·德爾森博士認為,消除衰老細胞本身可能會更好。在他看來,消除衰老細胞并不難,因為可以通過反復試驗尋找到化學制品有選擇性地破壞衰老細胞,就像現(xiàn)在有針對性地選擇化學品治療某些類型的癌癥。
某些制藥公司和個人已接近梅奧診所研究開發(fā)這類藥物。范·德爾森博士說:“他們認為有可能開發(fā)這類藥物,而且非常熱情,我們會積極地尋找殺死衰老細胞的這類藥物,同時模仿出像小鼠身上的兩大系統(tǒng)。”
假設研究人員可以開發(fā)出這類可以延緩人體衰老的藥物,就像小鼠實驗證明的那樣,那么,人類可以永遠活著嗎?
范·德爾森博士認為,這是不可能的,因為整個身體的細胞的DNA和蛋白質會產生許多其他類型的損害,衰老細胞產生的激素使這些損害變得更糟糕。
“如果消除衰老細胞,就可以大大地改善身體狀況,但是你不能扭轉或者完全扭轉身體的老化,因為還有其他原因引起老化。”范·德爾森博士說,“隨著時間的推移,科學家將越來越成功地延緩衰老。”他強調,老化是一種緣分,沒有人能逃脫,但現(xiàn)在人類也許可以延緩一點衰老。