衰老和抗衰老的研究一直是生物醫(yī)學(xué)的熱門研究。最近關(guān)于衰老細(xì)胞在衰老過程中的地位成為新的熱點(diǎn)。衰老細(xì)胞的特點(diǎn)之一是停止分裂。衰老細(xì)胞停止分裂是好事，因?yàn)檫@些衰老細(xì)胞往往有更多損傷DNA，如果繼續(xù)分裂，會(huì)造成這些損傷DNA的傳遞，有導(dǎo)致癌變的危險(xiǎn)。衰老細(xì)胞比例增加會(huì)導(dǎo)致組織功能障礙，因?yàn)殡S著組織內(nèi)衰老細(xì)胞比例增加，當(dāng)組織一旦受損傷或健康細(xì)胞自然死亡，這些衰老細(xì)胞沒有再生能力，無法完成組織的損傷修復(fù)和再生更新能力。更為嚴(yán)重的是，衰老細(xì)胞不僅占據(jù)空間，破壞組織功能。衰老細(xì)胞可以不斷釋放一些危害正常細(xì)胞的分子。衰老細(xì)胞不僅占據(jù)空間，而且釋放有害分子，這可能是組織層面衰老的典型特征和根源，衰老細(xì)胞積累可能是衰老及相關(guān)疾病的重要病理基礎(chǔ)。邏輯上如果清除衰老細(xì)胞能緩解某些衰老相關(guān)疾病，不僅能延長早衰動(dòng)物壽命，也能延緩正常動(dòng)物衰老速度。研究表明，針對(duì)性清除組織內(nèi)衰老細(xì)胞對(duì)某些慢性病有很好的治療效果。例如清除動(dòng)脈斑塊內(nèi)老化泡沫細(xì)胞能治療動(dòng)脈硬化，清除衰老的膠質(zhì)細(xì)胞能預(yù)防老年性癡呆。一些科學(xué)家也在利用抗衰老藥物開展臨床研究治療衰老相關(guān)疾病甚至衰老本身。
衰老細(xì)胞的研究已經(jīng)逐漸成為熱門，但是氫氣抗衰老研究過去沒有從清除衰老細(xì)胞這個(gè)角度進(jìn)行過研究。2016年美國梅奧診所癌癥生物學(xué)家Jan van Deursen在《自然》發(fā)表論文證明清除衰老細(xì)胞能延長小鼠壽命20-30%左右。該小組同年在在《科學(xué)》報(bào)道的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，泡沫細(xì)胞在動(dòng)脈硬化全程都發(fā)揮關(guān)鍵病理作用，在斑塊形成早期，攜帶有衰老細(xì)胞特異性標(biāo)記物的泡沫細(xì)胞就開始在血管內(nèi)皮細(xì)胞下沉積，這些細(xì)胞能分泌炎癥因子和趨化因子。在病變后期，泡沫細(xì)胞能分泌大量基質(zhì)金屬蛋白酶造成彈性纖維退化和纖維帽變薄，成為斑塊不穩(wěn)定的重要因素。研究人員利用低密度脂蛋白受體缺陷小鼠模型，用轉(zhuǎn)基因或藥理學(xué)方法消除泡沫細(xì)胞，證明選擇性去除泡沫細(xì)胞能治療對(duì)動(dòng)物動(dòng)脈硬化。
氫氣醫(yī)學(xué)研究也越來越火爆。其中氫氣醫(yī)學(xué)研究也涉及到抗衰老的問題。例如氫水飲用能延長早衰小鼠壽命，能延長線蟲壽命，氫氣對(duì)多種衰老相關(guān)疾病如糖尿病、動(dòng)脈硬化、老年性癡呆和帕金森病都有治療效果。
動(dòng)脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是冠心病、腦梗死、外周血管病的主要原因。脂質(zhì)代謝障礙為動(dòng)脈粥樣硬化的病變基礎(chǔ)，其特點(diǎn)是受累動(dòng)脈病變從內(nèi)膜開始，一般先有脂質(zhì)和復(fù)合糖類積聚、出血及血栓形成，進(jìn)而纖維組織增生及鈣質(zhì)沉著，并有動(dòng)脈中層的逐漸蛻變和鈣化，導(dǎo)致動(dòng)脈壁增厚變硬、血管腔狹窄。病變常累及大中肌性動(dòng)脈，一旦發(fā)展到足以阻塞動(dòng)脈腔，則該動(dòng)脈所供應(yīng)的組織或器官將缺血或壞死。
最近在《科學(xué)報(bào)告》雜志發(fā)表來自日本東京老年醫(yī)學(xué)研究所的學(xué)者的最新研究，給氫氣抗衰老細(xì)胞的研究打開了新篇章?？梢灶A(yù)期的是，將來在動(dòng)脈硬化、老年性癡呆、腫瘤等衰老相關(guān)研究領(lǐng)域，這樣的研究會(huì)越來越多。
動(dòng)脈硬化是動(dòng)脈粥樣硬化的主要原因。動(dòng)脈粥樣硬化病變始于動(dòng)脈內(nèi)皮功能障礙，被認(rèn)為是一種典型的慢性炎癥性疾病。低密度脂蛋白，特別是氧化型低密度脂蛋白，在內(nèi)皮功能障礙和血管硬化病理生理過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。也有許多研究發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)皮細(xì)胞衰老和動(dòng)脈硬化關(guān)系密切。內(nèi)皮細(xì)胞衰老的典型特征是形態(tài)變平變大，細(xì)胞核分支增加。這些特征也和細(xì)胞骨架蛋白聚集、細(xì)胞分裂、血管新生和細(xì)胞遷移等細(xì)胞功能改變密切相關(guān)。內(nèi)衰老皮細(xì)胞制造一氧化氮的能力下降，內(nèi)皮素釋放增加，也能表達(dá)大量細(xì)胞粘附因子和炎癥轉(zhuǎn)錄因子NF-κB。這說明衰老細(xì)胞是血管慢性炎癥的重要促進(jìn)因素，是加速單核細(xì)胞向血管壁浸潤的加速器。
本研究利用低密度脂蛋白受體缺乏結(jié)合高脂肪飲食制備動(dòng)脈粥樣硬化模型，評(píng)估富氫水對(duì)動(dòng)脈硬化的預(yù)防治療效果，并從典型衰老內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量作為效應(yīng)機(jī)制評(píng)價(jià)指標(biāo)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，給動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)物飲用氫水可以顯著減少衰老內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量，單核細(xì)胞浸潤數(shù)量減少，表達(dá)腫瘤壞死因子也被顯著抑制。結(jié)果表明，飲用氫水能抑制血管老化，這可能是氫氣預(yù)防治療動(dòng)脈硬化的細(xì)胞學(xué)機(jī)制。
如上所講，動(dòng)脈硬化相關(guān)衰老細(xì)胞不僅是內(nèi)皮細(xì)胞，也包括泡沫細(xì)胞，那么氫氣對(duì)泡沫細(xì)胞老化是否也存在同樣的效果，氫氣對(duì)其他衰老相關(guān)疾病的特定衰老細(xì)胞是否也具有類似作用，這些都值得我們深入研究和分析，這些研究對(duì)于理解氫氣醫(yī)學(xué)效應(yīng)，擴(kuò)大氫氣在抗衰老領(lǐng)域應(yīng)用的針對(duì)性都具有重要價(jià)值。
圖中HFD為高脂飲食動(dòng)脈硬化組，HW為氫水治療組，ABT是陽性對(duì)照。
Childs B G , Baker D J , Wijshake T , et al. Senescentintimal foam cells are deleterious at all stages of atherosclerosis[J].Science, 2016, 354(6311):472-477.
Administration of hydrogen-richwater prevents vascularaging of the aorta in LDL receptor-deficient mice.
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