「神藥」誕生!近乎逆轉衰老,讓老齡動物恢復年輕水平

2020-12-06 前瞻網

加州大學舊金山分校最近發表了一項重磅研究成果，該校科學團隊開發出的一種實驗性藥物，只需幾劑就能逆轉老鼠因年齡而導致的記憶力和精神靈活性下降。

這種名為ISRIB的藥物效用已經在實驗室研究中得到證實，它可以在經歷創傷性腦損傷(TBI)數月後，恢復記憶功能;逆轉唐氏綜合症的認知障礙;預防與噪音相關的聽力損失;對抗某些類型的前列腺癌;甚至可以提高健康動物的認知能力。

研究發表在《eLife》上。

文中，研究人員稱，結果更新了人們對衰老的觀念：「ISRIB的極快效應首次表明，由年齡引發的一部分認知功能喪失，可能是因為一種可逆的生理「阻礙」，而非持續退化引起的。」

「這些數據表明，老年人的大腦並沒有像人們通常認為的那樣永久喪失必要認知能力，這些認知資源仍然存在，但受到細胞壓力惡性循環的阻礙。」

ISRIB於2013年在0驗室中被發現，它的工作原理是重啟一些細胞因為某種應激反應而被抑制的蛋白質生產機制，相關應激反應被稱為綜合應激反應(ISR，ISRIB即ISR抑制劑)。

ISR是有用的，人體這一機制是用來監測自身細胞中蛋白質生產的問題，比如病毒感染或致癌基因突變，隨後通過停止細胞的蛋白質合成機製作出反應。

研究人員發現，這種安全機制對於清除「壞」的細胞至關重要，但如果ISR在像大腦這樣的組織中持續進行，就會導致嚴重的問題，細胞失去了正常活動的能力。

特別是，動物研究證明了，ISR長期激活與持續性的認知和行為缺陷有關，比如在一些腦外傷患者身上看到的。

研究在小鼠身上，短暫的ISRIB治療可以重新啟動ISR，幾乎在一夜之間恢復正常的大腦功能。

由於腦損傷患者的認知缺陷常常被類比作早衰，這使得研究人員反過來懷疑，衰老導致的認知衰退，是否也可能與ISR有關。

眾所周知，衰老會影響全身細胞蛋白質的產生，因為人體積累的許多負面因素堆積在一起，慢性炎症等應激因素會逐漸侵蝕細胞，可能導致ISR的廣泛激活。

事實上，ISRIB確實可以改善認知，增強神經元和免疫細胞功能。

在研究中，科學家訓練老年小鼠逃離水迷宮，它們需要學習找到一個隱藏平臺。

結果在3天的訓練過程中，每天接受小劑量ISRIB的老年小鼠和年輕同類一樣，很快能完成任務，比那些沒有接受藥物的同齡小鼠好得多。

研究人員隨後測試了這種認知恢復的具體情況。

在最初ISRIB治療後的幾個星期，他們訓練相同的老鼠找到走出迷宮的路，迷宮的出口每天都在變化——這是對老年老鼠的精神靈活性的測試。結果，接受過短暫ISRIB治療的老年小鼠，仍然表現出年輕的認知水平，而未經治療的老鼠則難以學會。

ISRIB是如何改善大腦功能的?

研究人員仔細研究了小鼠使用ISRIB後的海馬體細胞活動和解剖結構。

他們發現，神經元老化的共同特徵一夜之間就消失了：神經元的電活動變得更加活躍、對刺激更加敏感、細胞與周圍細胞的連接更加牢固，同時也顯示出與其他細胞形成穩定聯繫的能力，而這種聯繫通常只在年輕的老鼠身上出現。

不過，ISRIB顯然只是治好了衰老的部分「症狀」，並非真正意義上的逆轉衰老。從生理來說，人體的細胞時時刻刻都在複製分化，細胞的更替也就是人類生理衰老的過程。而細胞在複製過程中，端粒總是在不斷縮短，這是人類衰老的生理根源。

在新細胞中，細胞每分裂1次，染色體頂端的端粒就縮短1次，當端粒不能再縮短時，細胞就無法繼續分裂了。這時候細胞也就到了普遍認為的分裂100次的極限並開始死亡。

只有逆轉端粒縮短，延長端粒長度，才能算是逆轉衰老。

加速端粒侵蝕的原因有很多，比如睡眠不足、懷孕生產和大量食用加工食品。不過，在人體中存在著一種叫做端粒酶的物質，可將DNA複製損失的端粒填補起來，使端粒修復延長，可以讓端粒不會因細胞分裂而有所損耗，使得細胞分裂的次數增加。這是人體內部防止衰老的一種機制。

之前，以色列科學家成功實現了延長端粒長度。他們選取26名受試者，讓他們在3個月中要每周在高壓氧艙中靜坐5次，每次90分鐘。最終結果顯示，這些受試者白細胞中的端粒延長了20%。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

參考資料：

[1]https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/uoc--dra120120.php

[2]https://elifesciences.org/articles/62048

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