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Senolytics:抗衰老战争的新武器

能清除体内有害细胞的抗衰老药物可以治疗一系列困扰老年人的疾病。

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图片来源:Art ink studio/Shutterstock

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衰老意味着一场你永远无法获胜的战争。我们的身体每天都在为我们而战,对抗细菌和病毒、突变细胞、有害化学物质以及时间的缓慢流逝。但随着年龄的增长,我们的身体开始放慢速度——一直慢到细胞层面。这种放缓意味着多种慢性疾病的威胁像秃鹫一样,越来越近。

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几十年来,对这些疾病复杂病因的研究一直是医学的重点。科学家们已经弄清了它们如何损害我们身体的许多途径和机制。他们创造了新的、更好的治疗方法。但明确的治愈方法仍然遥不可及。

现在,一个新兴的研究领域预示着可能有一种更好的方法来解决衰老带来的疾病,这种方法有望同时解决不仅一种疾病,而是所有疾病。一些科学家认为,关键在于身体细胞在受损或功能失调时所发生的变化。

当细胞受损到无法修复时,它们会进入一种称为衰老的保护状态,在此状态下它们停止分裂。与此同时,细胞会启动一个预设的自毁程序,这个过程称为细胞凋亡。这种无私的行为阻止了受伤或癌变的细胞扩散,将损伤控制在我们体内。

但在某些情况下,这些受损的细胞拒绝屈服于它们的命运,像僵尸一样滞留在我们的组织中。而这些僵尸细胞会开始伤害周围的其他细胞,研究人员正开始将这种现象与衰老引起的一些根本性问题联系起来。随着我们年龄的增长,衰老细胞在我们体内的数量开始增加,尽管科学家们仍不确定原因。

梅奥诊所专门研究细胞衰老的詹姆斯·柯克兰(James Kirkland)说:“[衰老细胞]非常难以杀死。如果你在会杀死正常细胞的条件下培养它们……它们会存活下来,有时会在这些条件下存活多年。”

靶向衰老细胞

衰老细胞并不总是对我们有害。衰老是一种根本性的保护性行为,当细胞意识到它已严重受损,无法继续分裂时就会发生,因此会限制其生长。例如,一个细胞可能因为发生了可能导致其失控分裂并形成肿瘤的癌变突变而进入衰老状态。由伤口引起的受损细胞也会进入衰老状态——在这种情况下,这是身体的求救信号。

但这些衰老细胞还会开始释放出有害的蛋白质和其他化合物,这些化合物会损害周围的细胞,导致炎症,最终导致细胞死亡。当衰老细胞抵抗细胞凋亡时,损伤就会持续存在,就像我们组织深处隐藏的一处溃疡。科学家们现在认为,这种“误伤”可能是从关节炎到糖尿病再到心血管疾病等各种疾病的诱因。

早期研究表明, 清除组织中的衰老细胞可能有助于治疗一些与衰老相关的疾病——初步证据表明,衰老细胞清除疗法可以帮助我们对抗衰老。但杀死衰老细胞的药物必须精确靶向。不加区分的治疗可能会杀死健康的细胞。

2004年,受一些研究的启发,这些研究表明各种治疗方法延长了小鼠的寿命,同时也清除了它们体内的衰老细胞,柯克兰开始寻找靶向清除人体内衰老细胞的方法。这项工作在2015年得到了回报,当时他和他的同事在《衰老细胞》(Aging Cell)杂志上发表了 一篇论文,表明两种已有的药物能够选择性地清除人体组织中的衰老细胞。他们将这些化合物称为衰老细胞清除剂(senolytics)。

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寻找抗衰老化合物

柯克兰和他的团队识别出的两种衰老细胞清除剂化合物名为达沙替尼(dasatinib)和槲皮素(quercetin)。达沙替尼曾被开发为一种癌症药物,并已获准在人体上使用,而槲皮素天然存在于一些水果和蔬菜中。柯克兰的团队发现,每种化合物都靶向多种维持衰老细胞生存的细胞通路。这两种药物结合起来,阻碍了它们的生存策略。

他说:“我们发现有些衰老细胞对达沙替尼或槲皮素没有反应,但当我们结合使用这两种药物时,我们就能杀死它们。”一项2017年针对小鼠的研究,考察了这些化合物对特发性肺纤维化(一种以肺部瘢痕为特征的致命疾病)的影响。患有该疾病的小鼠在接受达沙替尼和槲皮素治疗后,病情有所改善,这表明清除衰老细胞可能是一种有效的治疗方法。

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证据也足够充分,促使柯克兰的团队进入人体临床试验。在一项2019年的研究中,柯克兰 给了一小部分糖尿病肾病患者服用这两种化合物三天。后续检查表明,他们体内的衰老细胞数量有所减少,这是将药物推向FDA批准的关键一步。接下来,他们必须明确证明这些药物确实能杀死衰老细胞,并表明这些药物有助于改善患者的病情。

一项 2015年的研究发现另一种化合物纳维特克拉(navitoclax)在清除暴露于有害水平辐射的小鼠体内的衰老细胞方面也有效。该疗法还有助于补充已发生衰老干细胞,这是研究作者、佛罗里达大学药学院教授周道红(Daohong Zhou)特别兴奋的一点。

周教授说:“你不仅能清除坏细胞,还能促进健康的干细胞增殖,从而再生正常的细胞组织。这几乎就像青春之泉……你或许能够让你的衰老干细胞焕发活力……它们可以产生正常健康的细胞来重新填充组织。”

其他正在进行的研究正在关注阿尔茨海默病、骨质疏松症和黄斑变性等各种疾病,以及研究因化疗治疗而携带大量衰老细胞的儿童癌症幸存者。

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万能的抗衰老药?

衰老细胞清除剂药物的最终承诺是成为万能药,治愈衰老带来的所有疾病。但这些化合物距离FDA批准可能还有数年时间。迄今为止完成的研究都是初步的,需要更大规模的试验来复制柯克兰的结果,并证明达沙替尼和槲皮素确实负责杀死衰老细胞。由于了解甚少,柯克兰强调,患者目前不应服用衰老细胞清除剂药物。

柯克兰说:“我们花费大量时间告诫人们绝对不要服用这些药物,也告诫医生不要处方这些药物。‘我认为任何听起来好得令人难以置信的事情,很可能都是如此。我认为我们会在过程中发现副作用,但我不知道它们是什么。’”

测试抗衰老药物最大的问题之一是找出它们是否有效需要花费的时间。在繁殖和生长迅速的小鼠身上的试验可能需要数月或数年。而在人体上,测试一种抗衰老药物需要数十年。研究参与者需要在一生的相当一部分时间里致力于这项工作,科学家们还需要确保资金不会枯竭。

圣路易斯大学的临床老年病学家约翰·莫利(John Morley)说:“你真的需要对人们进行很长时间的研究,才能知道药物是否有效,它们对每个人都有效吗,以及它们是否对某些人有副作用,而对另一些人则没有。”

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但是,治愈甚至只是缓解衰老相关疾病的诱惑力很强。衰老细胞清除剂之所以如此有前景,是因为它们可能让我们超越治疗症状——记忆问题、关节疼痛、更容易患病——而是开始解决根本原因。

柯克兰说:“我是一名临床老年病学家。我厌倦了开更好的轮椅、助行器和失禁设备。我想做一些根本性的事情,能够减缓这些过程,甚至可能在老年人身上部分逆转它们。”

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这是一个超越治疗衰老症状的机会,也是老年病学领域可能发生的根本性转变。我们可能不再仅仅是给岁月的痕迹贴上创可贴,而是开始从根本上解决问题。

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