科學(xué)家發(fā)現(xiàn)「返老還童」蛋白!Nature:抗衰老蛋白讓老年猴子恢復(fù)記憶
【新智元導(dǎo)讀】最近,Nature子刊的最新研究證實(shí),一種叫Klotho的抗衰老蛋白能夠讓衰老的恒河猴恢復(fù)記憶。這一研究,或許可以用于逆轉(zhuǎn)人類的大腦衰老上。
從兩千年前的秦始皇,到如今的硅谷富豪,當(dāng)一個(gè)人的財(cái)富和權(quán)力到達(dá)了頂峰,下一個(gè)階段,必然就是追求永生。5月23日,硅谷超級(jí)富豪Bryan Johnson為了返老還童,與自己的17歲兒子進(jìn)行換血實(shí)驗(yàn)衰老的一個(gè)標(biāo)志是什么?其中一項(xiàng),就是記憶力的衰退。《Nature Aging》的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn),向衰老的猴子注射抗衰老蛋白,可以讓它們的記憶力顯著增強(qiáng)!論文地址:https://www.nature.com/articles/s43587-023-00441-x這是史上首次,人類證明了恢復(fù)Klotho(抗衰老蛋白)的水平能夠改變靈長(zhǎng)類動(dòng)物的認(rèn)知能力。基于此,研究人員很可能會(huì)得到新的神經(jīng)退行性疾病的療法,而這也是邁向臨床應(yīng)用的重要一步。去年,Nature曾刊載了這樣一項(xiàng)研究,把年輕小鼠的腦脊液注射到衰老小鼠的大腦中,就會(huì)提升它的記憶力。但這種「吸星大法」,卻引發(fā)了許多倫理道德上的爭(zhēng)議。而今天的這項(xiàng)研究,只需要注射一種叫Klotho的蛋白,就能大大增強(qiáng)衰老恒河猴的記憶力。如果這項(xiàng)研究能夠推廣到臨床應(yīng)用,人類的神經(jīng)退行性疾?。ɡ夏臧V呆、漸凍人、癲癇、帕金森癥等等)就治愈有望了。
咱們都知道,認(rèn)知是大腦功能的一個(gè)重要表現(xiàn),然而,人老了認(rèn)知能力必然下降。而隨著當(dāng)前世界人口迅速老齡化,認(rèn)知缺陷已成為需要有效藥物干預(yù)的主要生物醫(yī)學(xué)挑戰(zhàn)。而這時(shí)候,Nature的一篇論文點(diǎn)亮了這個(gè)希望。主角就是神奇的Klotho,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種方法能夠提升Klotho在體內(nèi)的含量,提供一種「靈丹妙藥」的制作方法。Klotho(KL)是一種長(zhǎng)壽因子,一種在我們體內(nèi)天然存在的蛋白質(zhì),它會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而下降。此前,Klotho的重要作用就已經(jīng)被證實(shí)。一項(xiàng)研究表明,注射Klotho可以延長(zhǎng)動(dòng)物的壽命并增加突觸可塑性(控制神經(jīng)元之間通信的能力)。論文地址:https://www.jneurosci.org/content/jneuro/35/6/2358.full.pdf「鑒于靈長(zhǎng)類動(dòng)物和人類之間存在多處遺傳和生理的相似之處,這可能表明,我們有辦法治療人類認(rèn)知障礙了?!箓惗卮髮W(xué)學(xué)院英國癡呆癥研究所小組的神經(jīng)學(xué)家Marc Busche表示。一看這名字,熟悉希臘神話的同學(xué)就知道,這是希臘女神Clotho的名字,命運(yùn)三女神之一,命運(yùn)之線的紡織者。要做實(shí)驗(yàn),還是得先請(qǐng)出萬用工具人——小白鼠出場(chǎng)。研究人員發(fā)現(xiàn),通過一些方式,KL(Klotho)的量可以提高,進(jìn)而增強(qiáng)小鼠的認(rèn)知功能。KL從其跨膜形式裂解后作為激素循環(huán),影響胰島素和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子信號(hào)傳導(dǎo)等功能。小鼠體內(nèi)KL的升高可增加突觸可塑性、認(rèn)知能力和神經(jīng)對(duì)衰老、阿爾茨海默病和帕金森病相關(guān)毒性的恢復(fù)能力。研究表明,由于Klotho基因變異或其他的一些原因,KL因子升高的個(gè)體在衰老和阿爾茨海默病中表現(xiàn)出更好的認(rèn)知能力,同時(shí),神經(jīng)病理學(xué)指標(biāo)減弱、癡呆風(fēng)險(xiǎn)降低。然而到目前為止,KL治療是否可增強(qiáng)老年人的認(rèn)知能力尚無確切定論。接下來,研究人員換了一種動(dòng)物,試圖測(cè)試對(duì)于老年恒河猴來說,低劑量皮下注射KL是否可以與小鼠一樣,增強(qiáng)認(rèn)知能力。恒河猴實(shí)驗(yàn)?zāi)芤?guī)避小鼠模型的某些局限性,因?yàn)楫吘购镒雍腿祟愑?3%的系統(tǒng)發(fā)育相似性,具有與人類相似或更多的遺傳多樣性,并表現(xiàn)出復(fù)雜的高階認(rèn)知功能。與人類一樣,恒河猴會(huì)經(jīng)歷年齡引起的認(rèn)知衰退和突觸變化,但沒有明顯的神經(jīng)元損失,損害大腦區(qū)域,包括海馬體和前額皮質(zhì)。研究人員的主要目標(biāo),就是測(cè)試恒河猴中的KL劑量是否可以將血清水平提高到人類壽命期間存在的范圍,并且與小鼠中治療有效的水平提高相當(dāng),是否可以增強(qiáng)認(rèn)知能力。而第二個(gè)目標(biāo),則是在恒河猴身中看看能否存在更高的KL劑量。首先,研究人員生成了恒河猴形式的KL蛋白(與人類的KL屬于96%同源),并通過小鼠實(shí)驗(yàn)對(duì)其活性進(jìn)行了功能驗(yàn)證。從10微克的劑量開始,研究人員發(fā)現(xiàn),用在小鼠身上的KL劑量用在恒河猴身上也是有效的。
在這次實(shí)驗(yàn)中,受到測(cè)試的是平均年齡22歲的恒河猴。22歲對(duì)于恒河猴來說,已經(jīng)是高齡了。實(shí)驗(yàn)會(huì)測(cè)試這些老恒河猴在在單次注射Klotho之前和之后的認(rèn)知能力。猴子們必須記住可食用食物的位置,研究人員會(huì)把這些食物藏起來,放在幾個(gè)井的其中一個(gè)里。其中一位共同作者、加州大學(xué)舊金山分校的醫(yī)生兼研究員Dena Dubal解釋,這項(xiàng)測(cè)試就好比把車停在停車場(chǎng)的位置,或者聽到一串?dāng)?shù)字,幾分鐘后再要求你想起來一樣。隨著年齡的增長(zhǎng),這些任務(wù)會(huì)變得越來越困難。結(jié)果顯示,在注射Klotho后,猴子在測(cè)試中的表現(xiàn)明顯更好了。在注射前,它們?cè)?5%的時(shí)間內(nèi)能識(shí)別出正確的井,而注射后,這個(gè)數(shù)字上升為60%。在以前,在小鼠身上也進(jìn)行過類似研究,但這次,低劑量的Klotho就能起效。Busche表示,這為研究結(jié)果增加了復(fù)雜性,這表明存在一種行為模式,比以前我們認(rèn)為的更微妙。當(dāng)然,研究人員現(xiàn)在對(duì)Klotho是如何影響人的認(rèn)知的還不是很清楚,也不知道持續(xù)時(shí)間為什么能這么長(zhǎng)。要知道,Klotho本身并不能跨越從血液到大腦的屏障。所以,研究人員推斷,一定存在某種中間體,這才是Klotho作用于認(rèn)知的關(guān)鍵機(jī)制。不過話又說回來,在小鼠和恒河猴身上的實(shí)驗(yàn)給了研究人員莫大的希望。Dubal表示,「現(xiàn)在我們有充分的理由可以進(jìn)入人體臨床試驗(yàn)階段了?!?/span>當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)增加了人為注入Klotho所能產(chǎn)生的效果的可能性,這對(duì)研究人員更好地了解這種蛋白質(zhì)作用于臨床的潛力來說,至關(guān)重要。
硅谷大佬們的共同愛好,就是追求「長(zhǎng)生不老」。貝佐斯和小扎,都是一頭鉆進(jìn)細(xì)胞研究中。當(dāng)今的硅谷紅人、OpenAI創(chuàng)始人Sam Altman,愿望就是「多過10年健康、充滿活力的生活」。為此,他早就開始通過吃一種糖尿病藥物來抗衰老。據(jù)說這種養(yǎng)生法在硅谷還十分流行。對(duì)于換血長(zhǎng)生不老法,他也深信不疑。科學(xué)家很早就做過實(shí)驗(yàn),將年輕和年老的小鼠縫合在一起,使其共享血液系統(tǒng),讓年老小鼠恢復(fù)了部分活力為此,Altman還專門創(chuàng)辦了一家名叫Retro Biosciences的返老還童公司,最新一輪融資中獲得的1.8億美元,全是Altman自己投的。說起來,在2016年,硅谷發(fā)生過一次著名的「富豪換血」實(shí)驗(yàn)。美國Ambrosia公司主導(dǎo)了這次臨床實(shí)驗(yàn),目的是利用年輕人的血液為35歲以上的志愿者治療衰老。2天內(nèi),每名志愿者被輸入了1.5升年輕人血液。當(dāng)然,準(zhǔn)入券是8000美元。而文章開頭提到的45歲科技富豪Bryan Johnson,也是一位硬核「返老還童」愛好者。除了搞出三代換血實(shí)驗(yàn)的硬核操作,他每年都要花200萬美元來保養(yǎng)身體,堅(jiān)持五點(diǎn)起床鍛煉、全素飲食控制卡路里、全方位監(jiān)測(cè)七十多種器官(睡覺時(shí)都不停)……而早在2013年,谷歌創(chuàng)始人拉里佩奇就投資了15億美元,成立了一家名為Calico的公司。想通過這個(gè)項(xiàng)目了解衰老的秘密,從而讓人類能活得更長(zhǎng)。只是10年過去了,這家公司似乎沒有傳出任何進(jìn)展。馬斯克除了多生孩子之外,已經(jīng)超越了大多數(shù)富豪們的境界,追求起了數(shù)字永生。他認(rèn)為,通過將大腦下載到機(jī)器人中,人類最終將能夠永生。同時(shí),他還認(rèn)為人類不應(yīng)該試圖讓自己身體活得很長(zhǎng),因?yàn)槿祟惡茈y改變自己的想法。如果老人不死,那么社會(huì)就會(huì)很難進(jìn)步。https://www.nature.com/articles/s43587-023-00441-x
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