美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的大衛(wèi)·辛克萊爾(David Sinclair)教授是研究長(zhǎng)壽機(jī)理的重要人物,他的主攻方向是一個(gè)名叫Sirt1的基因,有證據(jù)表明該基因的活性和壽命有關(guān)。就在研究Sirt1的過(guò)程中,辛克萊爾實(shí)驗(yàn)室的一位博士后研究人員意外地發(fā)現(xiàn)人工剔除Sirt1基因的實(shí)驗(yàn)小鼠細(xì)胞內(nèi)的絕大部分蛋白質(zhì)都不受影響,只有線粒體基因編碼的少數(shù)幾種蛋白質(zhì)出了毛病。順著這條線索一路摸索,研究人員找出了負(fù)責(zé)在細(xì)胞核和線粒體之間傳遞信息的一種信號(hào)分子HIF-1,如果HIF-1出了問(wèn)題導(dǎo)致信息交換不暢,小鼠的線粒體功能就會(huì)受到傷害,從而引發(fā)一系列問(wèn)題,加速細(xì)胞衰老。
“我們發(fā)現(xiàn)的這個(gè)衰老模式很像夫妻關(guān)系,年輕時(shí)兩人交流得很順暢,隨著年齡增加,兩人之間越來(lái)越?jīng)]話說(shuō),最終婚姻亮起紅燈。”辛克萊爾教授說(shuō),“要想解決這個(gè)問(wèn)題,只要想辦法讓兩人恢復(fù)正常的交流就可以了。”
在這個(gè)比喻里,夫妻雙方的地位是均等的,但哺乳動(dòng)物的細(xì)胞核比線粒體大無(wú)數(shù)倍,小小的線粒體怎么會(huì)造成如此大的傷害呢?原來(lái),線粒體雖然個(gè)頭小,但所起的作用卻是極為重要的。它是細(xì)胞能量的主要來(lái)源,生命體內(nèi)幾乎所有的新陳代謝活動(dòng)都需要線粒體來(lái)提供能量。如果線粒體出了問(wèn)題導(dǎo)致能源供應(yīng)不暢,后果是嚴(yán)重的。
接下來(lái)一個(gè)很自然的問(wèn)題就是,為什么隨著年齡的增大HIF-1會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題呢?答案是一個(gè)名叫NAD的分子。這個(gè)分子的全稱叫作煙酰胺腺嘌呤二核苷酸,是細(xì)胞新陳代謝過(guò)程中一種非常重要的輔酶,同時(shí)也是HIF-1調(diào)控過(guò)程中的一個(gè)重要分子。已知NAD的含量會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而降低,辛克萊爾認(rèn)為正是這種降低最終導(dǎo)致HIF-1失控,擾亂了線粒體和細(xì)胞核之間的信號(hào)傳遞,衰老就是這樣產(chǎn)生的。
NAD的含量為什么會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而降低呢?辛克萊爾沒(méi)有答案。但是,這并不妨礙他進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn),即通過(guò)人工干預(yù)的方式增加實(shí)驗(yàn)小鼠細(xì)胞內(nèi)的NAD含量。他指導(dǎo)的一個(gè)來(lái)自哈佛大學(xué)和澳大利亞新南威爾士大學(xué)的聯(lián)合研究小組用一群2歲大的小鼠做了這個(gè)實(shí)驗(yàn),研究人員將NAD的前體注射進(jìn)小鼠的肌肉組織中,以此來(lái)提高肌肉細(xì)胞中的NAD含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓人大吃一驚,這群小鼠的肌肉組織在一周的時(shí)間內(nèi)就返老還童了,各項(xiàng)指標(biāo)均恢復(fù)到了6個(gè)月大時(shí)的水平。換算成人類的話,這就相當(dāng)于把一群60歲老人的肌肉變成了20歲年輕人的狀態(tài)。
辛克萊爾教授將研究結(jié)果寫(xiě)成論文,發(fā)表在2013年12月19日出版的《細(xì)胞》(Cell)雜志上,引起了轟動(dòng)。在接受記者采訪時(shí)辛克萊爾教授表示最快將于2014年開(kāi)始進(jìn)行人體試驗(yàn),看看這個(gè)NAD是否會(huì)給人的肌肉組織帶來(lái)類似的改善。NAD是人體細(xì)胞本來(lái)就有的一種分子,所以科學(xué)家們預(yù)計(jì)不會(huì)產(chǎn)生什么有害的副作用。
這個(gè)故事有趣的地方在于,以前大家都相信治病必須治本,但辛克萊爾教授并不知道HIF-1為何會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞衰老,也不知道NAD的含量為什么會(huì)隨著年齡的增加而降低。一句話,他并不知道衰老的真正原因是什么,但這并不妨礙他研制抗衰老藥,因?yàn)樵谒磥?lái),人類是否真的能活到150歲并不重要,重要的是一定要活得健康。他只要治標(biāo)就可以了,治本不是他的目的。
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