近期抗衰老领域出现了多项重大声明,从声称能延长人类生命的补充剂到可将小鼠寿命延长30%的药物。如今,发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究表明,电脉冲可能用于逆转某些衰老迹象,至少在海鞘这种海洋生物中有效——科学家选择它进行试验是因为其基因与人类相似。研究确定,对海鞘施加短暂电脉冲可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。但确实表明,理论上电力可被用作逆转生物系统衰退中损伤的一种方法。在研究中,研究人员观察到一种他们描述为急性"重启和反弹"的反应,即让肌肉细胞收缩的蛋白质和结构最初活性降低,但随后代谢活动激增至更高水平,这种现象模拟了身体对高强度运动的反应。
研究选择海鞘是因为它们每周都会替换关键组织,这可能是通过干细胞介导的从头创建器官的过程,而且它们与人类共享约70%的遗传物质。现在的问题是,同样的机制是否能在人类生物学中有效。
抗衰老治疗如何起作用
海鞘(也称为被囊动物或海鞘动物)是袋状海洋动物,通常集群附着在岩石或海床上,但它们都拥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电脉冲,发现它们不仅看起来更健康、体型更大、色素沉着更浅,还表现出更强的生育能力和生长迹象。五次五分钟脉冲的三轮治疗显示,其益处可持续数月。
当研究人员观察电处理后海鞘中哪些基因被开启或关闭时,他们发现许多关键生物过程发生了变化。该治疗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,运动会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
虽然逆转衰老的想法引人注目,但研究人员实际上是在一种简单生物体中逆转了一些与衰老相关的损伤。这非常令人印象深刻,因为干细胞对组织维持、再生和修复至关重要。更好地了解如何"重新充电"它们最终可能会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,研究人员对推进到人类应用的可能性持乐观态度,特别是因为电力在医疗环境中经常被使用,例如用于调节心律的设备。作者表示,下一个挑战是弄清楚相同的再生途径是否可以在特定的人类细胞群体(如血干细胞)中安全地被靶向。虽然这不是长生不老泉,但这些发现代表了对不断增长的研究的重要贡献,这些研究将衰老视为一种可以被推动、修复甚至部分逆转的现象,而非不可避免的结果。
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