在全世界范围内,目前据我们所知,只有28人被证实年龄超过110岁。这些超级长寿老人可以被称为“中了基因彩票”。这一独特的群体很难研究,它的样本量实在有限,科学家对他们的追踪记录也尚语焉不详。
尽管如此,迄今为止的研究发现,超级百岁老人不仅衰老速度较慢,而且对阿尔茨海默病和帕金森氏症等仍然影响百岁老人的慢性疾病也表现出一种奇怪的免疫力,且这似乎与他们的生活方式没有太大关系。
那么,热衷于长命百岁的所有人就不禁好奇:这些超级百岁老人们为何老得这么慢?为什么是他们成为了超级百岁老人,而不是别人?
倒拨生命时钟现在,科学家们第一次将来自114岁女性的细胞重编程为诱导多能干细胞(iPSC)。由桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学发现研究所(SanfordBurnhamPrebys)和生物技术公司AgeXTherapeutics的科学家完成的这项进步让我们能够着手进行研究,了解为什么超级百岁老人可以这么长寿和健康地生活。
该研究题为Inducedpluripotencyandspontaneousreversalofcellularaginginsupercentenariandonorcells(《超级百岁老人供体细胞的诱导多能性和细胞衰老的自发逆转》),于2020年2月27日发表在《生化与生物物理研究通讯》(BiochemicalandBiophysicalResearchCommunications)上。
干细胞是在一定条件下具有无限自我更新与增殖分化能力的一类细胞,能够增殖产生和自己完全相同的子细胞,也能分化成为组成机体组织、器官的各种功能细胞。打个比方,干细胞就是你身体里的预备军,它可以产生新的预备军,也可以转化为身体构造所需要的各种类型细胞。
根据这个定义,人的最原始的胚胎细胞肯定能变成各种其他细胞,所以它被称为“胚胎干细胞”(ESCs)。但是科学家如果拿人类胚胎做实验,有违伦理。好消息是,2006年,一名日本科学家发现了一种技术,可以诱导已经分化了的体细胞重新编程回多功能干细胞,具有几乎等同于胚胎干细胞的作用,这被称为“诱导性多能干细胞”(Inducedpluripotentstemcells,iPSCS)。
因为干细胞的神奇特点,大家都期待着它能在抗衰老方面发挥神奇作用。现在,虽然相关技术距临床应用还为时尚早,但已有研究证实:回输年轻的间充质干细胞后,使老年衰弱综合症患者许多症状得到了改善。
科学家们首次对一名114岁的妇女的干细胞进行了重新编程,她是迄今为止年龄最大的捐献者。
设置对照组:除了这位超级百岁老妇人之外,有一个是健康的43岁个体,还有一个是8岁的患早衰症的孩子。
研究人员首先将他们血液样本中的细胞转化成诱导多能干细胞(iPSCs),然后产生间充质干细胞,它可帮助维持和修复骨、软骨和脂肪等组织,以测试iPSCs的进一步分化能力。
实验发现,来自114岁女性的细胞可以被重编程为诱导多能干细胞(iPSC)。
三种人工诱导干细胞对比发现:分化能力和效率基本相同;人工诱导的效率:基本相同;生成的干细胞的端粒长超级百岁老人的细胞差一点。
这个超级百岁老人的细胞不仅像其他细胞一样容易转化成iPSCs,而且端粒——位于染色体末端、随着年龄增长而收缩的“保护性”DNA序列——也被重置回“年轻的水平”,恢复了最初的端粒长度,甚至接近胚胎时的长度。研究人员说,他们获得的结果相当于将细胞的生物钟从114岁调回到0岁。
端粒与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构,作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。端粒部分的基因约50~200个核苷酸,会因多次细胞分裂而逐渐丢失,以至细胞不再分裂。因此,严重缩短的端粒是细胞老化的信号。
当然,这种端粒的重置在较老的细胞中并不经常发生,只有三分之一的时间。这表明极端衰老可能会产生一些持久的影响,需要更有效地重置细胞衰老。
研究意义:再老都可以诱导干细胞,今后可揭开超长寿奥秘能对100多岁这么老的细胞,或者过早老化的细胞进行重新编程吗?本研究证明,这是可以做到的。用了人类中最老的人的细胞,还是没找到人工诱导干细胞技术的年龄上限。
现在科学家已经克服了关键的技术障碍,今后可以顺藤摸瓜,确定出他们的超长寿命和对退化性疾病有超强抵抗力的奥秘,揭示他们特有的基因或分子过程,并可开发模拟超百岁老人细胞模式或分子过程的药物。
数据证明,极端年龄并不是端粒长度恢复过程中重新编程的绝对障碍。
通过对回顾性样本进行重新编程,我们或许能够扩大这一小群超级百岁老人供体的规模。
为什么超级百岁老人95%都是女性?据国外媒体报道,目前,美国科学家最新一项研究表明,全球年龄110岁以上的超级百岁老人至少具有一个共同点——95%都是女性。
人们都知道雌性激素能够直接影响女性干细胞群,例如:增多血干细胞数量、发情期提升脑干细胞再生能力等,但是雌性激素是否直接影响和改变寿命却并不清楚。
近期研究发现补充雌性激素可以延长雄性老鼠寿命,同时,男性阉割者的寿命比非阉割者要长大约14年。
在对老鼠的双胞胎对比研究中,科学家发现雄性比雌性拥有较短的染色体端粒,这是细胞寿命较短的信号。
科学家尚未找到为什么女性更加长寿的秘密。对男性和女性随寿命再生能力下降的对比曲线的研究,会促进我们发现雌性激素和睾丸素等因素如何影响寿命。