抵抗衰老新策略!利用骨橋蛋白讓老年的血液煥發青春
年輕的血液似乎具有治愈能力,但是我們如何在不依賴供者捐血的情形下使用這種血液呢?最近科學家發現一種讓造血干細胞保持年輕的蛋白可能有幫助??茖W家將年輕的小鼠和年老的小鼠縫合在一起,讓它們共享血液循環系統,從而發現了年輕血液能夠煥發青春的性質。這一令人毛骨悚然的實驗讓年輕血液的這一性質吸引了眾人的目光。年老小鼠的健康得到改善,而年輕小鼠的健康發生惡化。從那以后,其他的動物研究已證實注射年輕的或年老的血液具有類似的效應。
可能在人體也是如此。作為一種治療阿爾茨海默病等疾病的療法,年輕血液正在接受臨床試驗。另外,接受來自人類青少年血液注射的老年小鼠表現出了認知、記憶和體力活動水平的改善。
但是這些研究依賴于年輕人捐助他們的血液:如果這成為一種治療年齡相關疾病的首選療法,那么將很難獲得足夠的血液捐助來滿足需求。
我們血液中的造血祖細胞可能提供一種替代選擇。我們的紅細胞和白細胞是造血祖細胞制造出來的,而造血祖細胞本身是由骨髓中的造血干細胞產生的。但是,當我們變老時,這些造血干細胞的數量會下降。當一名女性(世界上壽命最長的女性之一)在115歲死亡時,她似乎僅有兩個造血祖細胞存在于她的血液中。
造血干細胞的數量下降導致人們產生更少的紅細胞,以及B細胞和T細胞等白細胞。這種下降能夠導致貧血癥和削弱免疫系統。德國烏爾姆大學的Hartmut Geiger說,“通常而言,老年人的免疫系統并不能夠強烈地抵抗感染。”
當Geiger團隊研究了小鼠中的骨髓時,他們發現老年小鼠具有更低水平的骨橋蛋白(osteopontin, OPN)。為了觀察這種蛋白是否對造血干細胞產生影響,該團隊將缺乏OPN的造血干細胞注射小鼠體內,結果發現這些細胞快速地衰老。
但是當衰老的造血干細胞在培養皿中與OPN和通過酶切割激活OPN的凝血酶(thrombin)一起混合時,它們正如年輕的造血干細胞那樣開始產生白細胞。這提示著OPN讓造血干細胞變得更加年輕。Geiger說,“如果我們能夠將這一發現轉化為一種療法,那么我們能夠讓老年的血液再次變得年輕。”
美國斯坦福大學的Hanadie Yousef說,“這是激動人心的。”她說,還需開展更長時間的研究來觀察這種方法是否能夠讓整個血液系統煥發青春。
在此之前,大多數利用血液作為再生劑(rejuvenation agent)的研究都在關注血漿,這是因為一些人認為它攜帶有助維持年輕的溶解因子。但是,Geiger認為血液中的細胞可能發揮著關鍵性的作用,這是因為它們能夠更好地遷移到機體組織中。
心臟健康
Yousef說,溶解因子和血細胞可能都發揮著重要的作用。她說,盡管注射年輕的血漿讓老年動物煥發青春,但是這種療法產生的影響并沒有讓年輕動物和年老動物共享血液循環系統時那么強。
Geiger團隊當前正在開發一種含有OPN和凝血酶的藥物來促進造血干細胞變得更加年輕。他說,“它應當會增強老年人的免疫系統。”
這樣的藥物可能并不只是具有抵抗感染和緩解貧血癥的益處。該團隊也認為OPN將會提高造血干細胞的水平。鑒于僅擁有少量的造血干細胞與心臟病相關聯,因此Geiger說,提高它們的水平可能有助于預防心臟病。
美國杰克遜實驗室的Martin Pera 說,OPN也可能用于治療年齡相關血液疾病,如與造血干細胞功能障礙相關的骨髓增生異常(myelodysplasias)。他說,“讓骨髓中的干細胞煥發青春可能有助治療這些疾病。”
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