近日,亿万富豪约翰逊在社交平台上曝光近照,展示近 3 年抗衰老成果。

约翰逊的面部变化照片

为了减少身体的老龄化,约翰逊与时年 17 岁的儿子以及 70 岁的父亲进行了“世界上第一次多代人血浆交换”,这在全球引起了广泛关注。一直以来,学界对“换血疗法”在逆转衰老方面的有效性争论不休,主要就是因为该疗法缺乏明确且令人信服的证据。

近日,南京大学团队在 Nature Aging 杂志发表了有关“换血疗法”的最新研究成果。

该研究发现来自年轻小鼠血液中的小细胞外囊泡(sEVs)具有显著延长寿命、恢复整体生理功能以及逆转与年龄相关的退化变化的能力。

研究内容

研究人员首先从年轻(2 个月)和老年(20 个月)雄性小鼠血浆中纯化 sEVs。然后,研究人员将年轻 sEVs(每微升总蛋白质 1.80 μg)静脉注射到老年雄性小鼠(20 个月),每周注射一次直至小鼠死亡。

生存分析发现,年轻 sEVs 注射将老年小鼠的中位寿命延长了 12.42%,且年轻 sEV 处理的老年小鼠的外形更显“年轻”,脱发和白发更少。

年轻 sEV 处理的老年小鼠的生存分析结果和外形外貌

研究人员测定了年轻 sEV 治疗的老年小鼠的脆弱指数分数,并计算了它们的生物年龄,结果发现,年轻 sEV 的治疗显著降低了老年小鼠的脆弱指数。当老年小鼠实际年龄 24 个月时,测得生物年龄只有 15.1 个月。研究还发现,年轻 sEVs 的治疗显著提高了老年小鼠的生育能力,具体表现在:

①增加了老年小鼠的循环和睾丸内睾酮浓度;

②显著改善了老年小鼠的精子数量,提高了精子的活力;

③显著改善了老年小鼠精子染色质的完整性,并减少了精子 DNA 碎片的比例;

④改善了老年小鼠的生育缺陷,胚胎着床成功率和产下幼崽数量恢复到接近年轻雄性小鼠水平。

研究人员采用磁共振成像(MRI)监测老年小鼠海马和皮质脑区的体积变化。海马和大脑皮质在学习、记忆和执行功能中起着关键作用。

结果发现,年轻 sEV 注射显著减轻了老年小鼠的海马和大脑皮质的萎缩程度。接下来,研究人员采用一系列行为实验来研究年轻 sEV 注射是否能够迅速改善老年小鼠的认知表现和耐力能力。结果发现,老年小鼠经过年轻 sEV 处理后的空间学习和记忆表现得到了改善,而且在跑步机上更有耐力。以上结果表明年轻 sEVs 具有使老年组织和器官的形态和功能恢复到年轻状态的作用。年轻 sEVs 的好处是看到了,那么 sEV 到底如何发挥神奇抗衰作用呢?大量研究关注 sEV 中的 RNA,尤其是 miRNA,miRNA 可通过 sEV 转移到受体细胞中,从而调节靶基因和细胞通路。进一步分析发现,年轻 sEV 可诱导过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子 α(PGC-1α)。

PGC-1α,是线粒体生物发生和功能的主要调控因子,是被 miR-29a-3p、miR-29c-3p 和 miR-34a-5p 负向调控的共同靶标。而 miR-144-3p、miR-149-5p 和 miR-455-3p 可间接导致细胞中 PGC-1α 表达的增加。该研究表明,通过 PGC-α,年轻 sEV 改善了线粒体能量代谢,由此逆转年龄相关的功能障碍。

前景与展望

研究揭示了“换血”疗法抗衰的机制——可能是年轻血液中的小细胞类囊泡 sEVs 在延缓衰老过程中发挥了关键作用。经年轻 sEV 处理的老年小鼠在生理层面展现出更健康的外观、较低的虚弱指数、增强的认知能力、耐力表现和心脏功能、改善的精子质量和男性生育能力、增加的能量消耗以及减缓的骨质流失,在生存分析方面展示出更长的寿命。

这些结果表明,年轻 sEVs 是延长寿命的有效焕活因子之一,具有逆转与年龄相关的退行性变化的焕活效果,其效果明显且持久,口服二甲双胍可将小鼠中位寿命延长 5.8%,口服烟酰胺可将小鼠中位寿命延长 4.2%。

相比之下,年轻 sEVs 展现出更佳的延寿效果(12.42%)。如能克服输血固有的潜在风险和副作用,特别是过敏反应、溶血及传染病的传播风险等,换血疗法极有可能发展为一种简便、高效且经济的抗衰老手段,对于涉足此领域的医疗机构与生物科技企业而言,这无疑预示着一个重大的市场机遇。

该研究也为新型抗衰老药物开发提供了重要启示,与其他血液成分相比,利用 sEVs 作为一种有效抗衰老干预的药物具有一些特有的优势:

1、作为活细胞分泌的内源性纳米囊泡,sEVs 具有生物相容性、非细胞毒性,体内给药时低免疫原性。sEVs 易于储存,寿命长,具有作为载体的高装载能力,并且能够穿越血脑屏障,进入中枢神经系统。

2、sEVs 为全血疗法提供了一个更为精细的替代选择。相较于全血供应,sEVs 更加安全且易于获取。使用 sEVs 可能大幅度减轻与输血相关的副作用和潜在风险。

3、输血量有限,但由于 sEVs 在纯化过程中可以被浓缩,其恢复活力的效果得以放大。同时,循环 miRNAs 的动态变化可能是衰老的标志。促衰老 miRNA 不断累积,或者焕活 miRNA 逐渐流失,都会破坏组织的平衡,加剧生理活动的能量不足。因此,保持血液循环中焕活 miRNAs 的稳态,可能是延缓机体衰老和延长个体寿命的一种新策略。这为致力于抗衰老治疗研发的科研机构和生物科技企业提供新的研究方向和潜在商业化价值。循环 miRNAs 的检测,或许可以作为一种实用且精准的衰老测试工具。通过测量这些特定 miRNAs 的水平,或许可为大众提供一种快速、便捷、准确的机体衰老检测服务,无疑是一项潜在的商业化应用。总的来说,该研究展示的成果未来可能带来很大的商业机会,对于医疗、生物科技等行业的发展有着积极的推动作用。然而,尽管结果充满希望且鼓舞人心,但从实验研究到换血疗法、sEVs、循环 miRNAs 的广泛临床应用,仍有漫长的路要走。

来源: BTIT俱乐部