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  • 《自然》杂志撰文聚焦老年疾病治疗

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2019-12-23
    作者:段新伟资料来源:中国科学日报发布时间:2014年

    选择一个商品名称:中小型“大”杂志《自然》关注老年疾病的治疗“饮食、基因和药物研究表明,延缓与年龄相关的疾病可能会使患者远离其他疾病。至少,一系列分子方法似乎能够设定生理老化的速度。

    2011年,100岁的福贾辛格正在为爱丁堡马拉松赛做准备。图片来源:杰夫米切尔

    衰老带来了一系列问题。超过70%的65岁以上的人患有两种或两种以上的慢性病,如关节炎、糖尿病、癌症、心脏病和中风。饮食、基因和药物研究表明,延缓与年龄相关的疾病可能会让患者远离其他疾病。至少,一系列分子方法似乎能够设定生理老化的速度。

    《自然》指出,研究人员已经找到了让啮齿动物活得更长、更健康的方法。限制老鼠的卡路里摄入量可以延长它们50%的寿命。与对照组相比,这些“非常老的老鼠”死时不太可能出现明显的疾病。尸检分析表明,肿瘤、心脏病、神经退化和代谢性疾病通常在长寿小鼠中或多或少会发生。换句话说,延长寿命似乎“让生活更健康”

    目前延长健康寿命的方法更好的饮食和经常锻炼是有效的。然而,仍有改进的余地,特别是在个体化治疗方面。对动物有效的分子方法也应该在人类身上进行测试,以找到延缓衰老和与年龄相关疾病的干预措施。临床研究人员必须找到可行的人体试验方法。

    根据生物模式发现的长寿方法似乎同样适用于人类,并且可以以各种方式实现。对百岁老人的遗传学研究表明激素和代谢系统是关键。长期热量限制可以加速新陈代谢,改变分子结构,使老年人的身体具有与年轻人相似的特征,特别是在炎症和营养摄入方面。老鼠实验表明,当热量摄入受到限制时,它们可以活得更长,而具有相似突变的人不太可能患癌症和糖尿病。

    一些通过分子方法延长动物寿命的方法将受到批准的实验药物的影响。癌症和移植器官排斥药物如雷帕霉素可以延长小鼠和蠕虫的寿命,其机制在于抑制负责蛋白质合成和细胞增殖及存活的哺乳动物靶蛋白(mTOR)。另一方面,与mTOR具有相似细胞加工机制的脱乙酰酶蛋白可被红酒中的高浓度天然高分子化合物如白藜芦醇激活,激活的脱乙酰酶蛋白可延长代谢紊乱肥胖小鼠的寿命。然而,过度使用天然高分子化合物或合成物质会影响衰老、糖尿病和代谢综合征等分子机制。

    饮食控制也有类似的效果。动物实验表明,控制热量和蛋白质摄入可达到与服用雷帕霉素和二甲双胍相似的效果,并能快速触发细胞反应,增强抗压强度,减少氧化损伤和炎症反应。研究人员通过啮齿动物实验发现,饮食控制可以有效对抗糖尿病、癌症、心脏病和神经退行性疾病。目前,研究人员有许多方法可以抵抗衰老,需要临床实验。

    被忽视的现状

    《自然》认为科学家们还没有利用这些最新的科学研究成果来对抗迫在眉睫的老龄化危机。临床医生不太清楚分子机制对衰老的影响及其对疾病的广泛影响。实验室的研究人员对临床实验中药物过量或副作用知之甚少。研究人员过于关注如何延缓和治愈疾病。老年学专家应该与中年人甚至年轻人合作。

    科研经费的短缺使问题更加严重。与疾病研究所收到的资金相比,老龄研究所收到的资金实在太少了。国家老龄研究所(NIH)的老龄生物学部门仅获得NIH 1%的资助,但它承担了对大多数残疾和慢性病的生物学机制的研究。绝大多数资金集中在特定疾病的研究上,如阿尔茨海默病,很少有研究集中在与各种疾病相关的预期寿命上。同样的问题也发生在欧洲和日本。

    科学家如何测试各种可能延长寿命的方法?从标准化饮食和基因相关健康老化研究中获得的人类数据非常重要。这些数据可以帮助研究人员在临床前实验中选择最有效的方法。动物实验应该设计得更接近人类的具体情况。例如,脆弱性指数经常应用于人类研究,所以在小鼠研究中也应该设计类似的指数。

    适当的临床实验是必要的。动物实验可以为研究者提供许多生物标记候选物,如脱氧核糖核酸分子损伤、氧化应激下的蛋白质和脂肪等。同时,临床实验也可以从血液、肌肉和脂肪等关键样本中收集数据进行分子分析,就像阿司匹林可以预防心脏病一样。

    基金机构应成立一个由科学家组成的委员会,专门评估动物身上哪些老化生物标志物最适合人类,并根据进一步评估的可行性列出优先顺序。研究人员可以让不同年龄的人服用动物实验证明有效的药物,并评估哪种生物标志物最有效。同时,节食或其他不涉及药物的方法也应包括在评估系统中。

    改变心态是最重要的。无论是在生物研究领域还是在保健领域,治疗疾病和拯救生命的经济激励总是比改善身体健康的激励更大。谷歌成立了——卡利科,一家专门从事抗衰老的生物技术公司,但也需要增加公共资金来对抗衰老。否则,人们将不得不在医疗保健上投入越来越多的钱,并最终陷入人口危机。

    研究人员普遍理解人类为什么会衰老。在过去的几十年里,老年学专家已经开发了几套实验来评估人类的精神状态将如何随着年龄的增长而变化。例如,胰岛素清除葡萄糖的能力表明有患糖尿病的风险。动脉硬化将来可能导致高血压和认知障碍;骨密度的下降表明骨骼危机。

    仔细的研究应该把年轻人和老年人分成两组,对同一个人的健康状况进行比较研究或长期跟踪。只有这样,才能建立多种有效的衰老生物标志物。事实上,对于65岁以上的人来说,研究人员可以通过测量他们的握力、平均行走速度、坐姿和站立能力来推断他们的预期寿命和可能的残疾。

    这些评估可以让研究人员知道服药或保持健康是否能延长寿命。美国和欧盟监管机构正在考虑将药物和生活方式结合起来进行临床试验,为患有与年龄相关疾病(如肌肉减少症)的患者提供治疗,并评估治疗方法的有效性。

    动物实验的启示

    同时,研究人员在不同的动物模型中研究了衰老的分子机制。基因和药理学操作可以延长蠕虫、苍蝇和啮齿动物的寿命。有证据表明,这些手术也可以延长健康寿命。此外,百岁老人和严格坚持健康生活方式的实验组在临终前都很健康。老化的速度似乎是塑料的,而不是固定的。

    《自然》指出,为了研究衰老时如何最好地维持人体功能,研究人员必须在动物实验和临床评估之间找到共同点。随着年龄的增长,人体的一些功能也可以在啮齿动物中进行评估。科学家认为是时候扩大模型生物(尤其是啮齿动物)的功能评估范围了。

    2004年,美国国家老龄研究所发起了一个旨在测试延长哺乳动物寿命的方法的项目。该组织提供各种设施来评估标准环境中不同老鼠的相同参数。不幸的是,大多数测试结果都是在动物死后获得的。

    很少有研究跟踪随着活体动物衰老而出现的身体功能下降:骨骼变薄、心脏功能障碍和认知下降。五年前,首次发表了对衰老小鼠心血管功能的综合评估。同样,衰老的基本生物学原理会议集中讨论了分子机制。

    简单地改变基因并不一定会改变器官或有机体的功能。科学家认为减缓衰老的药物可以减缓几种器官系统的功能衰退,但是很少有实验室进行动物实验来证明这一点。其中之一是明尼苏达州罗切斯特的梅奥诊所健康生活评估实验室。实验室评估肌肉力量和认知障碍,并测试身体成分、代谢率、胰岛素敏感性、运动协调性、骨密度和运动能力。加州诺巴托的巴克老龄研究所也进行了类似的研究。科学家认为有必要进行更多这样的研究。(段新伟)

    《中国科学报》 (2014-07-31第三版国际)

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