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「换血术」抗衰老或进入临床?为了改善老年人整体健康,科学家们也是拼了

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人口老龄化已经成为全球性公共卫生问题。随着人类寿命的增长,越来越多的人受到年龄相关疾病的困扰,各种老年退行性病变的预防和治疗日益受到重视。由于老年人口的巨大规模和老龄化迅速的发展,将带来一系列医疗和社会问题,使经济和社会发展面临极其严峻的挑战。新冠爆发之际,重症和死亡高危人群为年龄 60 岁以上以及患有基础性疾病者,一时将老人的机体健康和免疫功能推上风口浪尖。


近日,来自美国加州大学伯克利分校的研究人员 Aging 发表题为:Rejuvenation of three germ layers tissues by exchanging old blood plasma with saline-albumin 的研究性论文。这项研究表明:用生理盐水和白蛋白的混合物替换一半的血浆可以逆转衰老的迹象,并使年老小鼠的肌肉、大脑和肝脏组织恢复活力。更重要的是,研究小组目前正在进行最后的临床试验,以确定一种改良的人类血浆交换剂是否可以用于治疗与年龄有关的疾病,并改善老年人的整体健康。


图片来源:Aging


背景介绍


目前,在抗衰老领域异龄异体共生(Heterochronic parabiosis)被广泛研究异龄异体共生即连接老年鼠循环系统与年轻鼠循环系统后建立一个共有的循环系统将年轻鼠的血液成份带入老年体内


目前,许多研究已经证实年轻血液中的体液因子或者称之为系统因子进入老年鼠体内后可以改善老年鼠组织器官微环境,恢复老年鼠组织器官的再生能力,这些研究表明年轻鼠血液能够给老年鼠器官(心脏、脑、肌肉和骨等)带来新的活力,恢复了老年鼠组织器官的再生能力,让老年鼠更加强壮、健康和聪明

图片来源:Nature


但异龄异体共生技术存在围术期死亡率和「联体病」两大问题。「联体病」即在联体手术两周后,伴随血管再通和体外循环建立而出现的一种状况。联体的两只小鼠中,其中一只表现出贫血,苍白的情况,而另一只则表现出多血症和肿胀的症状,如同器官移植过程中出现的免疫排斥作用一般,而这种被排斥的器官,便是联体后再通的血管。目前,还没有充足的研究可以解释这种现象出现的原因。

研究团队认为随着年龄的增长而累积的某些蛋白质会成为组织维护和修复的主要抑制剂,而血液交换可以稀释这些蛋白质,从而使得年老小鼠逆转衰老。

为了验证这一假设,在此项研究中,研究团队进行「中性」血液交换(NBE)即用含有白蛋白的生理盐水来稀释血液,再将血液回输到高龄小鼠中。他们发现稀释的血液也可以达到类似的逆转衰老的效果。


主要内容


首先,通过苏木素伊红(H&E)染色测定新生肌纤维的形成,纤维化程度和测定新生肌纤维的最小直径。实验证明 NBE 处理后可增强高龄小鼠肌肉修复,减少纤维化和增加肌纤维直径。同时,NBE 处理也没有恶化幼龄小鼠的肌肉修复功能。

图片来源:Aging

除了骨骼肌之外,研究也进行了小鼠海马神经和肝脏健康(脂肪和纤维化程度)的分析。为了检测 NBE 对海马区齿状回的小颗粒区(SGZ)的影响,用连续冰冻切片检测增殖标志物 KI67,定量检测海马区齿状回的小颗粒区前体细胞的增殖情况。NBE 处理后的高龄小鼠海马神经发生明显增加,而幼龄小鼠的海马神经没有明显减少


图片来源:Aging

肝脏脂肪和肝纤维化分别用油红染色法和 Hoechst 免疫荧光检测。在 NBE 处理后,高龄小鼠肝脏健康得到明显改善,而在幼龄小鼠中也并没有恶化。这些结果表明,NBE 可以代替年轻血液对高龄小鼠的肝脏健康有积极作用,并且稀释年轻血液不会削弱幼龄小鼠的肝脏健康属性。

图片来源:Aging

为了解这种逆转衰老的分子机制,研究人员对小鼠血浆进行了蛋白质组学分析,以了解置换后血液中蛋白质的变化,并对经过治疗性血浆置换(TPE)的人类血浆进行了类似的分析。他们发现,血浆置换过程中降低了随着年龄增长而升高的多种促炎蛋白的浓度,同时使更多有益的蛋白大量反弹。而这些蛋白可用于多组织或器官的再年轻化

图片来源:Aging

综上所述,该研究更好地理解血液与老年哺乳动物逆转衰老的关系。目标小鼠的肌肉修复得到改善,纤维化减弱,并且对肌原性增殖的抑制作用转为增强。肝脂肪和纤维化减少海马神经发生增加。这种恢复与异龄异体共生技术或血浆置换后的恢复(肝脏)相似或强于(肌肉和大脑)

实际上,在人体中,一种称为治疗性血浆置换的治疗方法可以改变患者的血浆成分,并且这种方法目前已获得美国 FDA 批准,用于治疗多种自身免疫性疾病


目前,研究小组正在进行最后的临床试验确定一种改良的人体血浆交换剂是否可以用于改善老年人的器官健康和修复,以及防止与年龄相关的疾病,包括肌肉萎缩、神经退化、2 型糖尿病以及免疫失调的发展。这项研究结果为进一步研究血浆置换打开新的大门。可以预测,在不远的将来,治疗性血浆置换的治疗方法必将极大地推动老龄化疾病研究的进程,为攻克各类年龄相关疾病做出巨大的贡献。

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