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Sirt 3---人类抗衰老的新希望

(2014-12-03 15:14:20) 下一个

Sirt 3---人类抗衰老的新希望

作者:安然

根据美国的梅奥诊所(Mayo Clinic)专家组研究推出的人体衰老进程,女性19岁半就开始长出第一条皱纹;人的肺活量从20岁开始下降;骨质从35岁就开始流失;过了40岁,人体的肌肉在体重中的比例开始以每年0.5%到2%的速度减少;40岁以后,神经细胞将以每天1万个的速度递减,从而使记忆力及大脑功能减退;人的舌头上最初分布的大约1万个味蕾,到60岁后可能减半,味觉和嗅觉因而逐渐衰退……  

衰老,你听得见吗?

在美国威斯康星大学麦迪逊分校医学院的一座老楼里,来自中国的博士后研究员余巍身穿白大褂、戴着乳胶手套,一边小心翼翼地往试管里加药,一边解释“诡秘音调”的原理,“理论上,人耳可以感受到频率范围在20赫兹到20000赫兹之间的声波,但是,随着人体的衰老,通常会对4000赫兹到8000赫兹的高频声音逐渐失去听力。”

余巍为人内向,但谈起他的研究却滔滔不绝。他在与同事们一起进行的抗衰老机制研究中,使用“脑干听觉反应记录仪”把“年龄相关的听力丧失”作为判断哺乳动物衰老的重要标志。

神奇的Sirt 3

去年11月,余巍在生化学家约翰·丹奴(John M. Denu)教授的指导下,与该校衰老研究所的染谷(Shinichi Someya)、普罗拉(Tomas Prolla)等人合作,在生物医学领域顶尖级的杂志《细胞》上发表论文,证明一种叫做Sirt3的酶可能在延缓哺乳动物衰老的过程中扮演重要的角色。在全球媒体的大量报道中,有人认为,他们的这一研究结果最终可能引导研发出能够激活Sirt3的药物,从而延缓衰老的过程。《细胞》杂志在配发一篇活泼的专文推荐这项研究时,使用的题目就叫做——《你能听得见吗?》早在上个世纪30年代,科学家就发现,节食(即所谓“卡路里限制”)能够延缓动物的衰老进程,延长寿命。现代科技让科学家发现了节食抗衰老的秘密,就在于激活了哺乳动物体内的一种包括Sirt3在内的名为sirtuin的酶。如果能够进一步寻找到激活这种酶的药物,我们也许在某一天,有望拥有人类几千年来梦寐以求的“不老灵丹”。 

威斯康星大学衰老研究所的实验室里有一群从外表看起来没有什么区别的小鼠,可是这些小鼠从一出生开始就受到不同的“待遇”:研究人员对它们中的一部分给予正常的喂食,而让另一部分长期处于“挨饿”的状态——只给予它们正常饮食标准三分之一的热量。

“如果从婴幼时期开始就坚持这样的饮食,小鼠会感到正常,它们并没有‘挨饿’的感觉。”余巍把对小鼠这样的处理叫做“卡路里限制” (Calorie Restriction),这是他们对实验小鼠采取的一种特殊措施。当这些小鼠被喂养12个月以后,再用特定频率的仪器对它们进行声音刺激时,这些从外观上看不出什么差别的小鼠却出现了不同的反应:根据“脑干听觉反应记录仪”的记录,正常喂食小鼠“听不到”的高频声音却能够被卡路里限制的小鼠“听得到”,这个现象说明:卡路里限制的小鼠的衰老过程被延迟了。

“小鼠12个月大小的时候就进入了老年期,相当于人五六十岁的年龄,”余巍说,“小鼠的生命周期短,而基因结构以及各种慢性病的病理状况却和人相似,所以它们是科学研究最好的实验对象。”

节食可以长寿

“卡路里限制”能够延长寿命的现象是由美国康奈尔大学的克里夫·麦凯(Clive McCay)首先最早观察到的。就在美国处于大萧条时期的1934年,这位营养学家在经过了4年的研究之后,发现那些长期处于饥饿状态的大鼠的寿命有明显的延长。那年1月,麦凯把这一研究结果写成短文发表在《科学新闻通讯》上,这对于当年那些饿着肚子排队领取救济粮的人们来说,不知道是否会是一种安慰。

“就在这条马路对过的那座楼里,有一群著名的猴子,”约翰·丹奴教授用手指着窗外说。从窗户远远望去,威斯康星大学校园里各式古典风格建筑矗立在冰雪覆盖的曼多塔湖畔,而这位年轻的生物化学家的办公室却现代风格十足。从威斯康星大学生物分子化学系教授,变成威斯康星“发现研究院”表观遗传学实验室首席科学家,余巍的这位指导教授,最近因为发表在《细胞》杂志上的那篇文章而成为媒体的宠儿。

丹奴所说的猴子是生长在威斯康星大学全国灵长类动物研究中心的一群恒河猴,那里的科学家在长达20年的时间里,分别以正常饮食和卡路里限制饮食为标准对其进行喂养和研究。长期跟踪研究的结果是,它们从身体内部的代谢情况、疾病的发生到外形的衰老都表现出明显的不同,那群长期“挨饿”的猴子各方面的代谢和衰老过程都明显减慢,而且身体也保持得更加健康。这项研究的报告在2009年发表时,成为轰动一时的新闻,其中两只恒河猴的对比照片还登上了《科学》杂志。

“这也是继酵母、果蝇、蠕虫和鼠类等动物之后,最为接近人类的动物被证明低热量饮食的确能够延长寿命。”不过,丹奴话锋一转,“作为人类,谁又能为了长寿而忍受少吃三分之一的食物呢?我做不到。”

实际上,丹奴、余巍以及他们的合作者对小鼠所进行的研究,并不是为了重复已经被反复证明了的那个事实,而是为了发现卡路里限制饮食能够延长寿命这一现象背后的机理到底是什么。揭开了这个秘密,就可能通过开发新的药物来模仿卡路里限制的效果,实现延缓衰老和促进长寿的目的,或者,至少可以减少常见的慢性老年疾病(如癌症、糖尿病、老年性痴呆、帕金森氏病等)的发生。虽然社会上已经有部分人不惜冒着营养不良、骨质疏松、抵抗力下降、月经不调和不孕不育的风险而坚持节食,但毕竟大多数人还是会像丹奴那样,不会情愿依靠“挨饿”来实现长命百岁的愿望。

在现代社会,节食的生活方式显然是“非主流”的。世界上相当多的人存在着普遍的饮食过度现象。而营养过剩被认为不仅和很多慢性疾病的发生有关,也是人体早衰的主要原因。科学研究表明,普遍的不良饮食习惯主要包括大鱼大肉、多油多糖、奶油乳酪、烧烤油炸等,这些饮食方式带来的结果就是:“现代文明病”的增多,并直接加速人体衰老的过程。中国古代的《黄帝内经》提出“食饮有节,起居有常”是很有道理的,中国民间也有“每餐七分饱,健康活到老”的说法。我们不一定要节食挨饿,可以尽量选择低热量的健康食物而且每餐不要吃得太饱。

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