讓衰老組織返老還童的神奇分子

　　無論你是聰明的、強壯的或者兩者兼具，有朝一日你或許會受益于一種藥物，研究人員發現，這種藥物能恢復衰老的大腦和肌肉組織。

　　加州大學伯克利分校的研究人員發現，一種小分子藥物，可同時使小鼠大腦和肌肉中老的干細胞重新活躍起來，這一發現可能給人類帶來一種藥物干預措施，可使整個身體的衰老組織再次年輕。延伸閱讀：邁向“青春之泉“藥物的第一小步。

　　本研究共同作者、加州大學伯克利分校干細胞中心主任、化學與生物分子工程教授David Schaffer指出：“我們確信，你可以使用一個單一的小分子，恢復衰老腦組織和衰老肌肉的基本功能。這是個好消息，因為如果每個組織都有一種不同的衰老分子機制，我們可能沒有一種單一的干預，來恢復多種組織的功能。”

　　這種藥物可干擾一種生長因子——轉化生長因子β1（TGF-β1）的活性，Schaffer在加州大學伯克利分校的同事Irina Conboy在過去10年間發現，這個生長因子可抑制各種類型干細胞更新組織的能力。

　　生物工程學副教授Conboy說：“根據我們早期發表的論文表明，TGF-β1通路似乎是多個組織衰老的一個主要元兇。當這個蛋白上調時，不同器官（如腦，胰腺，心臟和肌肉）中的多個干細胞開始衰老。這真的是首次有研究表明，我們找到了一種藥物，能夠使關鍵的TGF-β1通路——隨著衰老而升高，表現的更年輕，從而使多個器官系統更加年輕。”

　　加州大學伯克利分校研究小組將這一研究結果發表在最近的美國權威腫瘤研究雜志《Oncotarget》。Conboy和Schaffer是加州定量和生物科學研究所（QB3）一個衰老研究組織的成員。

　　抑制的干細胞可導致衰老

　　在某種程度上，衰老是由于成體干細胞不能生成受損細胞的替代品，從而無法修復人體組織。研究人員表明，這種干細胞活性的下降，很大程度上是由于干細胞周圍環境中的抑制性化學物質，由于慢性、低水平的炎癥——也是衰老的一個標志，其中一些被免疫系統舍棄。

　　在2005年，Conboy和她的同事把來源于年輕小鼠的血液注入老年小鼠——這個過程稱為異種共生，重新恢復肌肉、肝臟和腦/海馬體中的干細胞，并表明，年輕小鼠血液中的化學物質事實上可以恢復衰老干細胞的化學環境。去年，醫生開始一項小型試驗，以判斷來自年輕人的血漿是否可以幫助逆轉早期老年癡呆癥患者的腦損傷。

　　然而，如果沒有危險的話，這樣的療法是不切實際的，所以Conboy、Schaffer和其他人試圖找到可持續、安全使用、保持許多器官干細胞年輕環境的特定化學物質。多組織復壯的一個關鍵化學靶標是TGF-β1，在人體所有組織中它往往會隨著年齡增長而增加，Conboy發現它在高濃度時能抑制干細胞的活性。

　　五年前，Schaffer——研究大腦中的神經干細胞， 與Conboy聯手研究海馬體中的TGF-β1活性，海馬體是大腦中對于記憶和學習很重要的一個區域。衰老的標志之一是學習、認知和記憶能力下降。在這項新的研究中，他們發現，老年小鼠海馬體中的TGF-β1水平增加，類似于血液和其他年老組織中的水平。

　　利用Schaffer所開發的用于基因治療的病毒載體，該研究小組將遺傳阻滯劑插入到老年小鼠的大腦，以降低TGF-β1活性，他們發現，海馬體干細胞開始表現的更年輕，從而產生新的神經細胞。

　　藥物使衰老組織更聰明

　　然后，研究人員向血液中注入一種化學物質，據了解它能夠阻斷TGF-β1受體，從而降低TGF-β1的影響。Conboy說，這種小分子是一種Alk5激酶抑制劑——作為一種抗癌藥物已經過試驗階段，成功地重建了同一年老動物大腦和肌肉組織中的干細胞功能，可能會使它更加強大和聰明。

　　她說：“關鍵的TGF-β1調控通路開始重置為其年輕信號的水平，這也降低了組織的炎癥反應，從而促進更有利于干細胞信號的環境。你可以同時改善組織修復，并維護完全不同的器官、肌肉和大腦的修復。”

　　研究人員指出，這只是邁向治療的第一步，因為其他生化線索也能調節成體干細胞的活性。Schaffer和Conboy的研究小組正在合作研究一種多管齊下的方法，用這種方法，調節兩個關鍵的生化調控因子，可能使多個年齡和病理組織的干細胞響應得以安全恢復。

　　Conboy說：“未來的挑戰是，，使用少量的化學物質，仔細調節干細胞環境中的多種信號通路，這樣我們最終就能重新調整環境，使其變得像年輕的一樣。劑量是恢復干細胞環境的關鍵。”