圖片來源:Illustration by Pawe? Jońca
近60年的研究歷史
1961年,微生物學(xué)家Leonard Hayflick和Paul Moorhead創(chuàng)造了“衰老”(senescence)一詞。此后,關(guān)于它的研究隨之而來。
21世紀初,人們開始認為衰老是一種抑制受損細胞生長從而避免腫瘤發(fā)生的機制。當發(fā)生突變或者受傷后,細胞往往會停止分裂,避免將損失傳遞給子細胞。即便是在胎盤和胚胎中,同樣也存在衰老細胞,它們可能扮演者“臨時工”的角色。
但是不久之后,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了衰老的“黑暗的一面”。2008年,有3組研究團隊發(fā)現(xiàn),衰老細胞分泌大量分子(包括細胞因子、生長因子和蛋白酶),會影響鄰近細胞的功能,并刺激炎癥的發(fā)生。
2011年,梅奧診所的Jan van Deursen及其研究團隊又發(fā)現(xiàn),消除轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)的衰老細胞可以阻止衰老的進一步發(fā)展。此后7年,又經(jīng)過數(shù)十次試驗加以證實:衰老的細胞在衰老的器官中累積,而清除它們可以減緩甚至于預(yù)防某些疾病。今年發(fā)表的多篇學(xué)術(shù)論文揭示,清理衰老細胞能夠恢復(fù)小鼠健康,包括增加毛發(fā)密度、改善腎臟功能、治療肺部疾病,甚至于修復(fù)損傷。
“去除衰老細胞,可以刺激新的組織生成。” 約翰斯•霍普金斯大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程師Jennifer Elisseeff表示,“這一策略啟動了組織的部分天然修復(fù)機制。”
細胞衰老的誘因和過程。(圖片來源:Nature)
14種抗衰老藥物被發(fā)現(xiàn)
慶幸的是,雖然衰老細胞很難被找到,但是卻容易被消滅。科學(xué)家們將靶向清除衰老細胞的“長壽藥”統(tǒng)稱為senolytics。
衰老細胞依賴于保護機制,如果能夠找到破壞這一保護機制的藥物,是否意味著它可以干預(yù)衰老?帶著這樣的思路,梅奧診所的老年醫(yī)學(xué)專家James Kirkland和Scripps 研究所的Laura Niedernhofer團隊合作。
研究團隊首先發(fā)現(xiàn)6條能夠阻止細胞死亡的信號通路,進而希望找到破壞這些通路的化合物。2015年初,他們確定了兩款senolytics:
1) 已獲FDA批準的化療藥——達沙替尼(Dasatinib),清除衰老的人類脂肪祖細胞;
2) 植物衍生的食品添加劑——槲皮素(quercetin),清除衰老的內(nèi)皮細胞。
研究表明,這兩種化合物聯(lián)合使用,效果更佳,可以減緩小鼠一系列與年齡相關(guān)的疾病。
10個月后,阿肯色大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Daohong Zhou和團隊發(fā)現(xiàn)了一種化合物——navitoclax,抑制bcl-2家族的兩種蛋白質(zhì)(協(xié)助細胞生存)。
迄今為止,共有14種senolytics被發(fā)現(xiàn),包括小分子、抗體以及一種縮氨酸(激活細胞死亡通路,能夠減緩衰老)。每一個senolytics都能夠消滅一種特定的衰老細胞。
未來可能的抗衰老模式:聯(lián)合、定期用藥
但是,針對不同的老年性疾病,需要多種類型的抗衰老制劑。這無疑增加了抗衰老的難度,因為每一種衰老細胞都有不同的保護機制,所以需要篩選最佳的藥物組合。
Senolytics依然很吸引力——未來,我們可以定期清理衰老細胞(例如一年一次),以防止或者延遲疾病的發(fā)生。這種用藥模式可以降低副作用的概率。
與癌癥不同的是,我們并不需要消滅所有的衰老細胞,小鼠研究表明,清除大部分衰老細胞就足以得到理想的效果。而且,抗衰老藥物只會清除已經(jīng)存在的衰老細胞,它們并不會阻止這些細胞的形成。這意味著,衰老依然可以發(fā)揮最初的抑制腫瘤作用。
并不是所有的人都相信這一福利。即便是Hayflick也認為,衰老是一種不可阻擋的過程,不能通過清除衰老細胞而逆轉(zhuǎn)。但是,senolytics近兩年好消息頻頻,讓支持者甚是看好——Jan van Deursen團隊去年以正常小鼠為模型,證實senolytics可以延緩與年齡相關(guān)的器官衰老。而且,它們能夠平均延長動物約25%的壽命!
這些動物試驗的成功已經(jīng)吸引了近10家企業(yè)進入抗衰老領(lǐng)域。梅奧診所正在開展一項臨床試驗——利用達沙替尼、槲皮素聯(lián)合治療慢性腎病。位于加州舊金山的Unity Biotechnology公司(Jan van Deursen是聯(lián)合創(chuàng)始人之一)計劃在未來兩年半時間內(nèi)進行多項臨床試驗,治療患有骨關(guān)節(jié)炎、眼疾、肺部疾病的患者。
Albert Einstein 醫(yī)學(xué)院衰老研究所主任Nir Barzilai認為,Senolytics已經(jīng)做好進入臨床的準備,甚至于可以在未來幾年內(nèi)上市,造福于老年人。
原標題:Nature:為延長壽命,我們手握14種抗衰老藥物
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