“神药”诞生!近乎逆转衰老,使年老的动物恢复青春

2020-12-04 10:25   来源: 互联网    阅读次数:5054

旧金山加州大学(University of California,San Francisco)最近发表了一项轰动一时的研究,导致该大学的科学团队研发出一种实验性药物,可以扭转小鼠因年龄过小而丧失记忆力和精神灵活性的现象。


这种名为ISRIB的药物已在实验室研究中得到证实,它能在几个月的创伤性脑损伤(TBI)后恢复记忆;逆转唐氏综合症的认知障碍;防止噪音引起的听力损失;对抗某些类型的前列腺癌;甚至改善健康动物的认知能力。


这项研究发表在"电子生活"杂志上。


在这篇文章中,研究人员说,研究结果更新了人们对衰老的看法:"ISRIB的极其迅速的影响首次表明,年龄导致的认知功能丧失的部分原因可能是一种可逆的生理"阻碍",而不是持续的退化。


这些数据表明,老年人的大脑并没有像人们通常认为的那样丧失必要的认知能力,这些认知资源仍然存在,但受到细胞压力的恶性循环的阻碍。


ISRIB于2013年在实验室0中被发现,其工作原理是重新启动某些细胞被某种应激反应抑制的蛋白质产生机制,即综合应激反应(ISR,ISRIB,ISR抑制剂)。


ISR是有用的,这一机制被用来监测自身细胞中蛋白质的产生,例如病毒感染或致癌基因突变,然后通过阻止细胞的蛋白质合成机制来作出反应。


研究人员发现,这种安全机制对于清除"坏"细胞至关重要,但如果ISR继续存在于大脑等组织中,就会造成严重问题,使细胞失去正常工作的能力。


特别是,动物研究表明,长期激活isr与持续的认知和行为障碍有关,这在一些脑损伤患者中是可以看到的。


在小鼠中,短暂的ISRIB治疗可以使ISR重新启动,从而几乎在一夜之间恢复正常的大脑功能。


由于脑损伤患者的认知障碍常被比作过早衰老,研究人员进而怀疑老化引起的认知功能下降是否也与ISR有关。



众所周知,衰老会影响整个身体细胞中蛋白质的产生,因为人体内积累的许多负面因素一起积累,慢性炎症和其他应激因素将逐渐侵蚀细胞,从而导致ISR的广泛激活。


事实上,ISRIB确实改善了认知能力,增强了神经元和免疫细胞的功能。


在这项研究中,科学家们训练年长的老鼠逃离水迷宫,他们需要学会找到一个隐藏的平台。


结果在为期三天的训练中,每天接受低剂量ISRIB的大鼠,和年轻的小鼠一样,能够迅速完成这项任务,比没有接受药物的同龄小鼠要好得多。


研究人员随后测试了这种认知恢复的细节。

大脑

在最初的ISRIB治疗后的几周里,他们训练了同样的老鼠,让它们从迷宫中解脱出来。迷宫的出口每天都在变化--这是对老年小鼠心理灵活性的测试。因此,使用短暂的ISRIB治疗的老年小鼠仍显示出年轻的认知水平,而未接受治疗的老鼠则很难学习。


ISRIB如何改善大脑功能?


研究人员仔细研究了ISRIB处理的小鼠的躯体活动和海马的解剖结构。


他们发现神经元老化的共同特征在一夜之间消失了:神经元在电活动中变得更活跃,对刺激更敏感,与周围细胞有更强的联系,并显示出与其他细胞形成稳定联系的能力,这些细胞通常只存在于幼鼠体内。


然而,ISRIB显然只是治疗衰老的一些"症状",而不是真正逆转衰老。从生理上说,人体的细胞一直在复制和分化,细胞的替换是人类生理衰老的过程。在细胞复制过程中,端粒总是缩短,这是人类衰老的生理根源。


在新的细胞中,每当细胞分裂时,染色体顶端的端粒就会缩短一次,当端粒不能再缩短时,细胞就不能继续分裂。此时,这些细胞达到了人们普遍认为的100次分裂的极限,并开始死亡。


只有通过端粒反向缩短和延长端粒长度,才能将其视为反向老化。


加速端粒侵蚀的原因有很多,例如睡眠不足、怀孕和大量食用加工食品。然而,在人体中有一种叫做端粒酶的物质,它可以填补DNA复制所丢失的端粒,延长端粒修复,防止端粒因细胞分裂而丢失,并增加细胞分裂的数量。这是人体内防止衰老的一种机制。


早些时候,以色列科学家成功地延长了端粒长度。他们选择了26名受试者,每周5次坐在高压氧舱,每周90分钟,持续3个月。最终结果显示,受试者的白细胞端粒增加了20%。




责任编辑:萤莹香草钟
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