重返年輕,自古以來都是許多人不懈追求的夢(mèng)想,隨著年齡的增長(zhǎng),我們的身體機(jī)能逐漸減退,包括肌肉力量減弱、記憶力下降、代謝能力降低等;同時(shí)與衰老相關(guān)的慢性疾?。ɡ缧难芗膊 ⑻悄虿?、神經(jīng)退行性疾病以及癌癥)也給醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)帶來巨大負(fù)擔(dān)。
在過去的觀念中,衰老被認(rèn)為如同時(shí)間流逝一樣,是不可逆轉(zhuǎn)的。之前有關(guān)于通過更換年輕血液來逆轉(zhuǎn)衰老的研究,其是否具有有效性一直是一個(gè)爭(zhēng)論不休的話題,主要就是因?yàn)槿狈γ鞔_且令人信服的依據(jù)。
(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
2024年4月16日,南京大學(xué)張辰宇、陳熹、王延博、方雷等人在 Nature Aging 期刊上發(fā)表了題為:Small extracellular vesicles from young plasma reverse age-related functional declines by improving mitochondrial energy metabolism 的研究論文。
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該研究揭示了一個(gè)重大發(fā)現(xiàn):年輕血液中的小細(xì)胞外囊泡(sEVs)具有顯著延長(zhǎng)壽命、恢復(fù)整體生理功能以及逆轉(zhuǎn)與年齡相關(guān)退化變化的能力。
在過去的十年中,細(xì)胞外囊泡(EVs)介導(dǎo)的細(xì)胞間通訊為我們了解多細(xì)胞生物的遺傳信息傳遞和穩(wěn)態(tài)維持提供了一個(gè)新的維度。EVs 是一組納米尺度的膜性囊泡,由富含蛋白質(zhì)的脂質(zhì)雙分子層包裹著其來源細(xì)胞中的蛋白、核酸等物質(zhì)。EVs 通過血液循環(huán)在全身循環(huán),并作為細(xì)胞間通訊網(wǎng)絡(luò)的信使,使其中攜帶的貨物在源細(xì)胞和靶細(xì)胞之間進(jìn)行交換。
由于血液中含有大量具有生物活性的 EVs,并且 EVs 對(duì)全身生理和穩(wěn)態(tài)具有多效性,因此血液來源的 EVs 可能通過非細(xì)胞自主機(jī)制介導(dǎo)衰老過程,并可能解釋年輕血液的“返老還童”作用。
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這項(xiàng)研究中,研究者關(guān)注的主要是 EVs 中直徑小于 200nm 的小細(xì)胞外囊泡(sEVs)。研究者從2月齡的年輕雄性小鼠和20月齡的年老小鼠血漿中純化 sEVs,并將 sEVs 用 PBS 稀釋至自然濃度(1.80μg總蛋白/μl)。
研究者將年輕 sEVs 注射給年老小鼠,可使后者壽命延長(zhǎng)12.47%,而且經(jīng)過注射的年老小鼠外表更加“年輕靚麗”,脫發(fā)和白發(fā)都少了很多。
實(shí)際檢測(cè)年老小鼠的身體狀態(tài),它們也確實(shí)因?yàn)樽⑸?sEVs 年輕了起來,虛弱指數(shù)明顯降低,實(shí)際年齡24個(gè)月時(shí),生物學(xué)年齡僅有15.1個(gè)月。
具體來說,來自年輕血漿的小細(xì)胞外囊泡可在分子、線粒體、細(xì)胞和生理水平上對(duì)抗預(yù)先存在的衰老。將年輕的小細(xì)胞外囊泡靜脈注射到老年小鼠體內(nèi)可延長(zhǎng)其壽命,減輕衰老表型,并改善與年齡相關(guān)的多個(gè)組織的功能衰退。每周向20月齡的老年雄性小鼠注射年輕的小細(xì)胞外囊泡,可使其中位壽命延長(zhǎng)至1031天。其中最長(zhǎng)壽的小鼠存活了1266天,相當(dāng)于人類的120歲至130歲。這一延長(zhǎng)壽命的效果超過了熱量限制飲食、二甲雙胍及煙酰胺的效果。
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研究團(tuán)隊(duì)通過定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)過年輕的小細(xì)胞外囊泡治療后,老年組織的蛋白質(zhì)組發(fā)生了顯著變化,這些變化與代謝過程密切相關(guān)。從機(jī)制上說,年輕的小細(xì)胞外囊泡通過其攜帶的 miRNA 貨物在體外和體內(nèi)刺激線粒體穩(wěn)態(tài)關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子 PGC-1α 的表達(dá),從而改善線粒體功能并減少老年組織的線粒體缺陷。
這項(xiàng)研究證明,年輕血漿中的小細(xì)胞外囊泡及其包裹的 miRNA 在分子、線粒體、細(xì)胞和生理水平上抵消了已經(jīng)存在的衰老,其通過刺激 PGC-1α 表達(dá)和增強(qiáng)線粒體能量代謝來逆轉(zhuǎn)退行性改變和與年齡相關(guān)的功能障礙。年輕的小細(xì)胞外囊泡作為“煥活因子”,可以穩(wěn)定地發(fā)揮“返老還童”的功效,而不具有毒性或免疫原性。因此,小細(xì)胞外囊泡可作為一種多功能工具,幫助衰老組織恢復(fù)活力。
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