近期抗衰老领域出现了多项重要发现,从声称能延长人类寿命的补充剂到一种可将小鼠寿命延长30%的药物。现在,《美国国家科学院院刊》发表的一项新研究表明,电脉冲可能被用来逆转某些衰老迹象,至少在海鞘(一种海洋动物)身上有效。科学家在试验中使用海鞘是因为它们与人类有相似的遗传特性。研究确定,将海鞘暴露在短暂的电脉冲中可以显著改善干细胞功能、组织再生能力和寿命。
这并不意味着这些发现自动适用于人类。但它确实表明,理论上,电可以作为一种逆转生物系统衰退中损伤的方法。在这项研究中,研究人员观察到一种急性"重启和反弹"反应,即最初让肌肉细胞收缩的蛋白质和结构活性降低,但随后代谢活动激增到更高水平,这种现象模仿了身体对高强度运动的反应。
海鞘被选为研究对象,是因为它们每周都会替换关键组织,可能是通过干细胞介导的过程从头创建器官,而且它们与人类共享约70%的遗传物质。现在的问题是,同样的机制是否对人类生物学有效。
抗衰老治疗的工作原理
海鞘(也称为被囊动物或海鞘动物)是袋状海洋动物,通常成群附着在岩石或海底,但它们都有自己的神经系统和心脏。研究人员使用类似起搏器的设备向海鞘群落输送短暂的电脉冲,发现它们不仅变得明显更健康、体型更大、色素更浅,还表现出更强的生育能力和生长迹象。三轮五分钟的电脉冲带来的益处可持续数月。
当研究人员观察电处理后海鞘中哪些基因被激活或关闭时,他们发现许多关键生物过程发生了变化。该处理影响了细胞如何制造和使用能量、如何生长和分裂、干细胞如何修复身体、细胞如何修复受损DNA以及免疫系统如何反应。电脉冲激活的基因模式与动物运动后发生的基因模式非常相似。在其他哺乳动物中,运动触发一种称为巨噬细胞的特定免疫细胞改变其基因工作方式,而海鞘对电脉冲的反应几乎相同。
抗衰老研究的未来方向
尽管逆转衰老的想法引人注目,但研究人员实际做的是在一个简单生物体中逆转了一些与衰老相关的损伤。这对于理解干细胞对组织维护、再生和修复的重要性来说非常令人印象深刻。更好地了解如何"重新充电"这些细胞最终可能为与年龄相关的衰退、不孕症和退行性疾病提供治疗方法。
在斯坦福大学的一份新闻稿中,研究人员对转向人类应用的可能性持谨慎乐观态度,特别是因为电经常用于医疗环境,如调节心律的设备。作者表示,下一个挑战是弄清楚是否可以在特定的人类细胞群(如血液干细胞)中安全地靶向相同的再生通路。虽然这不是青春之泉,但这一发现是对日益增多的研究的重要贡献,这些研究将衰老视为不那么不可避免,而是可以被推动、修复,甚至部分逆转的东西。
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