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研究發現稀釋血漿可逆轉老年小鼠的衰老

研究顯示稀釋老年小鼠的血漿可以逆轉老化跡象
  • 透過用鹽水和白蛋白取代一半老年小鼠的血漿來稀釋血漿,能夠逆轉一些老化跡象,包括使大腦、肝臟和肌肉恢復活力。 

  • 先前的研究發現,將年輕小鼠的血液注入老年小鼠體內可以逆轉老化跡象。 這項研究表明,去除舊血漿可能具有相同的效果。 

  • 在這項研究中,稀釋血漿的這種「中性血液交換」起到了分子重置的作用,減少了血液中隨著年齡增長而升高的發炎蛋白。 

這篇文章發表在加州大學柏克萊分校新聞: 

2005年,加州大學柏克萊分校的研究人員做出了令人驚訝的發現,將年輕和年老的小鼠製成連體雙胞胎,讓它們共享血液和器官,可以使組織恢復活力,並逆轉年老小鼠的衰老跡象。 這項發現引發了一系列研究,研究年輕人的血液是否可能含有特殊的蛋白質或分子,可以作為小鼠和人類的「青春之泉」。

但同一團隊的一項新研究表明,只需稀釋老年小鼠的血漿即可實現類似的年齡逆轉效果,而無需年輕的血液。

在這項研究中,研究小組發現,用鹽水和白蛋白的混合物替換老年小鼠的一半血漿(其中白蛋白只是取代了原始血漿被去除時丟失的蛋白質)具有相同或更強的恢復活力對大腦、肝臟和肌肉的影響比與年輕小鼠配對或年輕血液交換要好。 對幼鼠進行相同的操作不會對其健康產生不利影響。

這項發現將年輕血液的主導模式從年輕血液轉向去除老年血液中隨年齡增長且可能有害的因素。

「我們最初的實驗有兩種主要解釋:第一種是,在老鼠加入實驗中,年輕化是由於年輕的血液和年輕的蛋白質或因素隨著年齡的增長而減少,但同樣可能的另一種選擇是,隨著年齡的增長,血液中某些有害的蛋白質含​​量升高,而這些蛋白質會被年輕的伴侶去除或中和,」加州大學柏克萊分校生物工程教授伊琳娜·康博伊(Irina Conboy)說,她是2005 年小鼠連結論文的第一作者,這項新研究的資深作者。

「正如我們的科學表明的那樣,第二種解釋被證明是正確的。年輕的血液或因子不需要達到返老還童的效果;稀釋老化的血液就足夠了。”

在人類中,血漿的成分可以透過稱為治療性血漿置換或血漿置換的臨床程序來改變,目前美國 FDA 批准該方法用於治療多種自體免疫疾病。 該研究小組目前正在完成臨床試驗,以確定改良的人體血漿交換是否可用於改善老年人的整體健康狀況並治療與年齡相關的疾病,包括肌肉萎縮、神經退化、第2型糖尿病和免疫失調。

「我認為人們需要一段時間才能真正放棄年輕血漿中含有返老還童分子或抗衰老靈丹妙藥的想法,」Apheresis Care Group 的醫療主任、該書的合著者多布里·基普夫 (Dobri Kiprov) 說。紙。 “我希望我們的研究結果為血漿交換的進一步研究打開大門——不僅可以用於衰老,還可以用於免疫調節。”

該研究在線發表在《老化》雜誌上。

2000 年代初,Conboy 和她的丈夫兼研究夥伴Michael Conboy(加州大學柏克萊分校生物工程系的高級研究員和講師,也是這項新研究的合著者)預感到,我們的身體再生受損組織的能力仍然與我們以幹細胞的形式進入老年,但隨著年齡的增長,這些細胞會因生物化學的變化而關閉。

「我們的想法是,老化可能比人們想像的更具活力,」康博伊說。 「我們認為這可能是由短暫且可逆的再生能力下降引起的,因此,即使某人很老,器官中構建新組織的能力也可以通過基本上用替換受損的細胞和組織來恢復到年輕的水平。健康的人,這種能力是通過特定的化學物質來調節的,這些化學物質會隨著年齡的增長而變化,從而產生適得其反的效果。”

Conboys 於2005 年發表了他們的開創性工作,表明用老年小鼠和年輕小鼠製造連體雙胞胎逆轉了年長小鼠的許多衰老跡象,之後許多研究人員抓住了這樣一個想法,即年輕血液中的特定蛋白質可能是解開這一謎團的關鍵。身體潛在的再生能力。

然而,在最初的報告和最近的一項研究中,當年輕和年老的動物之間交換血液而沒有身體連接時,年輕的動物表現出衰老的跡象。 這些結果表明,通過年輕靜脈循環的年輕血液無法與老年血液競爭。

因此,康博伊夫婦提出了這樣的觀點:隨著年齡的增長,某些蛋白質的累積是組織維護和修復的主要抑制劑,而透過血液交換稀釋這些蛋白質也可能是最初結果背後的機制。 如果屬實,這將為成功的臨床幹預提供另一種更安全的途徑:稀釋年齡升高的蛋白質可能具有治療作用,而不是添加來自年輕血液的蛋白質,這可能會對患者造成傷害,同時還可以增加通過去除可能抑制蛋白質的因素來年輕蛋白質。

為了檢驗這個假設,康博伊夫婦和他們的同事提出了進行「中性」血液交換的想法。 他們不是用年輕或年老動物的血液交換小鼠的血液,而是簡單地用含有血漿最基本成分(鹽水和一種稱為白蛋白的蛋白質)的溶液交換部分動物血漿來稀釋血漿。 溶液中包含的白蛋白只是補充了這種豐富的蛋白質,這是整體生物物理和生化血液健康所必需的,並且在去除一半血漿時會流失。

「我們想,『如果我們有一些中性年齡的血液,一些不年輕或不老的血液怎麼辦?』」麥可康博伊說。 「我們將用它進行交換,看看它是否仍然可以改善年老動物的情況。這意味著透過稀釋年老血液中的有害物質,它可以使動物變得更好。如果年輕的動物變得更糟,那麼這意味著稀釋幼年動物體內的好物質會使幼年動物變得更糟。”

在發現中性血液交換顯著改善老年小鼠的健康後,研究小組對動物的血漿進行了蛋白質組分析,以了解手術後血液中的蛋白質如何變化。 研究人員對接受過治療性血漿置換的人類血漿進行了類似的分析。

他們發現,血漿交換過程的作用幾乎就像一個分子重置按鈕,降低了許多隨著年齡的增長而升高的促炎蛋白的濃度,同時允許更多有益的蛋白質(例如促進血管形成的蛋白質)大量反彈。

「其中一些蛋白質特別令人感興趣,在未來,我們可能會將它們視為額外的治療和藥物候選者,」康博伊說。 「但我要警告不要靈丹妙藥。任何一種蛋白質的變化都不太可能逆轉衰老。在我們的實驗中,我們發現我們可以做一種相對簡單且獲得 FDA 批准的程序,但它同時改變了許多蛋白質的水平都在正確的方向上。”

基普羅夫在臨床實踐中使用該程序,他說,人體血漿置換治療持續約兩到三個小時,並且沒有副作用或副作用輕微。 研究小組即將進行臨床試驗,以便更好地了解治療性血液交換如何最好地應用於治療人類老化疾病。

該研究發表於 老化 2020 年 5 月。 



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