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这些抗衰老方向都是错误的

已有 551 次阅读 2024-3-23 10:18 |个人分类:衰老生物学|系统分类:观点评述

笔者认为,无论我们怎么折腾,每天吃多少种抗衰老药,人类最高寿命的延长率不会超过30%,因为在亿万年进化过程中,人体细胞内的各种通路早已经接触过五花八门的各种小分子大分子,已经产生了各种对抗措施,因此,靠影响各种通路,很难延长衰老底层机制的端粒和rDNA[细胞衰老的端粒DNA和核糖体DNA共调控假说]。例如,在成体干细胞中,端粒结合蛋白TRF2会减缓端粒缩短,也会阻隔端粒酶延长端粒,因此,增加TRF2在延缓端粒缩短的同时也会阻碍端粒酶延长端粒,而抑制TRF2在增加端粒酶延长端粒的同时也会加速端粒缩短,这是一种双保险装置,以防止自然或人为延长端粒,这就是为什么抗衰老药已经找了几千年,却没有发现一种有效的抗衰老药的原因。

而且延寿效果越好,副作用越大,因为促进代谢率的通路和药对小鼠寿命影响很小甚至会缩短寿命。而抑制代谢率的通路和药会影响细胞分裂和免疫力、体力与精力,使人昏昏沉沉,免疫力低下,口腔和肠道表面细胞更新跟不上磨损等。NMN、生长激素和甲状腺激素等等是增加代谢率的,二甲双胍和雷帕霉素及限制饮食是降低代谢率或抑制细胞分裂的。

总结一下各种抗衰老方向:

1.抗氧化:没有延寿效果。1972年,有人把抗氧化剂维生素E 的饲料喂小鼠,1年后发现,脂褐素确实少见,但小鼠的死亡率未见减少,说明衰老的氧自由基理论是错误的。

2.小分子端粒酶激活剂:没有延寿效果,没能延长端粒。可能是能激活端粒酶的同时也激活了加速了端粒缩短机制。因为用小分子激活端粒酶表达的同时会正相关的激活端粒结合蛋白TRF2的表达,TRF2会抑制端粒延伸,癌细胞端粒酶活性非常高,但大部分癌细胞端粒都很短,主要原因也是端粒酶和TRF2表达成正相关的增加。癌细胞有一半p53突变,另一半没突变怎么永生,就是通过降低P53水平,原因之一就是TRF2能结合P53,因此,癌细胞高表达TRF2就会降低P53水平,使癌细胞不停分裂。

3.抑制细胞分裂:如雷帕霉素,有延寿效果,但副作用太大,因为血液、口腔和肠道很多细胞需要快速更新,抑制细胞分裂会影响组织更新和免疫抑制等很大副的作用。雷帕霉素也是一种器官移植常用的免疫抑制剂,会导致肿瘤,有一篇肺移植导致癌细胞传染是因为器官移植用了免疫抑制剂。雷帕霉素抗衰论的始作俑者Mikhail Blagosklonny同时也是《Aging》主编,时年60岁的Blagosklonny因中风住院,被诊断为继发于肺癌脑转移,现实中60来岁的逝世年龄与雷帕霉素抗衰老形成鲜明对比。

4.端粒酶mRNA:成本太高,目前的mRNA药物只能用于只需小剂量的疫苗。Egan等[Egan CA, Savre TI, Shay JW, et al. Analysis of telomere lengths in human comeal endothelial cells from donors of differen ages.lnvest Ophthalmol Vis Sci,1998,39(3):648-653.]研究不同年龄的人角膜内皮细胞中的端粒长度时发现,角膜内皮细胞终身保持长的端粒且无端粒酶活性,它们复制能力的限制不是来自于端粒的缩短,而是其它原因。说明端粒并不是限制细胞衰老的唯一因素,除了端粒,还有另一种东西控制着细胞的衰老进程,见《细胞衰老的端粒DNA和核糖体DNA共调控假说》。

5.清除衰老细胞:2011年,美国的一组科学家[Baker DJ, Wijshake T, Tchkonia T, LeBrasseur NK, Childs  BG, van de Sluis B, Kirkland JL, van Deursen JM. (2011) Clearance of p16Ink4a-positive senescent cells delays ageing-associated disorders. Nature, 479 (7372):232-236.]让老年小鼠(而非早衰模型小鼠)服用药物,就可以清除身体内许多组织的衰老细胞,使小鼠年轻健壮:肌肉重新发达,皮下脂肪增厚,眼睛的白内障好了,但寿命没有延长。为什么清除衰老细胞不会延长寿命,笔者认为,可能是清除衰老细胞会激活成体干细胞分裂来填补空穴,而细胞分裂会导致端粒缩短。也有报道过度清除肺衰老细胞会导致干细胞耗竭和肺纤维化。在论文预印平台BioRxiv上的一篇题为《Sexual dimorphic responses of C57BL/6 mice to Fisetin or Dasatinib and Quercetin cocktail oral treatment》的论文,发现从青年时期开始服用清除衰老细胞的达沙替尼+槲皮素组的雌性小鼠却加速了衰老[https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.11.08.467509v1.full];2024年2月的一篇研究论文,用达沙替尼和槲皮素清除人类衰老细胞,观察到表观遗传年龄显著增加,同时端粒长度显著缩短https://doi.org/10.18632/aging.205581。

通常认为,衰老细胞会加速年轻细胞的衰老,然而,1958年Hayflick和Moorhead将已分裂40次的男性成纤维细胞和分裂10次的正常女性成纤维细胞混合培养,同时用单独培养的细胞作为对照;当单独培养细胞停止分裂时,检查混合培养细胞,发现仅剩下了女性成纤维细胞。这一实验说明细胞停止分裂是由细胞自身因素决定的。以及清除衰老细胞的小鼠没能延长最高寿命,表明衰老细胞不会加速年轻细胞的衰老。再说长期不断清除衰老细胞的小鼠会加速衰老,表明衰老细胞实际上是抑制年轻细胞分裂,起到节流作用,让年轻细胞恒定的分裂次数慢慢用,衰老细胞的实际作用不是加速衰老,而是延缓衰老。

儿童或年轻人端粒缩短比中老年人更快也说明衰老细胞或衰老导致的炎性或衰老体液实际上能够延缓衰老。

6,传染端粒酶基因:含有TERT的AAV传染小鼠只能延长1岁小鼠的寿命中位数延长了24%,2岁小鼠的延长了13%[https://www.youtube.com/watch?v=jZy8_a6FYhY],含有TERT的巨细胞病毒传染小鼠能延长小鼠平均寿命41%。提示,决定细胞衰老的机制,除了端粒,还有另一个因素,参见《细胞衰老的端粒DNA和核糖体DNA共调控假说》。已报道氧自由基和吃的过饱都会加速果蝇核糖体DNA缩减。

小分子端粒酶激活剂:无法延长端粒,因为激活端粒酶的同时会成正相当的激活端粒结合蛋白TRF2,而TRF2能抑制端粒酶延长端粒。癌细胞含有高活性的端粒酶,但大部分癌细胞端粒比正常细胞还短,就是因为TRF2的作怪。提示,小分子端粒酶激活剂不但不能延长端粒,甚至还会加速端粒的缩短。2014年Nature报道,首个激活端粒酶的抗衰老药黄芪提取物TA-65被控商业欺诈。

7.促进线粒体功能:没能延长寿命,甚至会缩短寿命,因为促进线粒体功能相当于加速油尽灯枯。例如,促进能量代谢的甲状腺激素会缩短小鼠寿命。促进线粒体产生ATP的NR缩短小鼠寿命3%。

8.增强细胞自噬:通过溶酶体自噬能清除细胞中的各种垃圾蛋白,但不能延长寿命,甚至增加线虫脑或肠自噬会缩短寿命。说明衰老原因不在于垃圾积累。小鼠实验发现卵巢衰老与颗粒细胞自噬和凋亡增加有关,并且可以通过雌激素受体抑制剂逆转[Li, F., Zhu, J., Liu, J., Hu, Y., Wu, P., Zeng, C., … & Xue, Q. (2024). Targeting Estrogen Receptor Beta Ameliorates Diminished Ovarian Reserve via Suppression of the FOXO3a/Autophagy Pathway. Aging and Disease.]。

9.保持基因组稳定性:基因突变被认为是导致衰老的原因,电离辐射会导致DNA损伤和基因突变,然而,果蝇和小鼠在小于致死量的电离辐射下反而延长了寿命。

10.保持蛋白质稳态:替普瑞酮(GGA)对哺乳动物组织中的热休克蛋白表达有诱导作用,保证蛋白质能正确折叠,但经最权威的美国国家衰老研究所测试GGA并不能延长小鼠寿命,说明蛋白质稳态丧失不是衰老原因,而是衰老结果。

11.促进细胞组织再生:促进细胞分裂可能会加速端粒缩短,缩短寿命。例如生长激素会缩短小鼠寿命。再生过程都会激活Wnt信号通路,2011年 Rabbani等发现,在转基因鼠中过度激活经典Wnt信号通路均可以产生白毛。最近刘光慧等人发现尿苷有显著促进哺乳动物的组织修复再生作用[https://www.nature.com/articles/s41421-021-00361-3]。尿苷是合成RNA中尿嘧啶的原料,因此我笔者认为,长期服用尿苷会加速衰老,因为尿苷能促进RNA和蛋白质合成,这样会加速rDNA和端粒缩减。相反,前苏联曾有人用能抑制DNA转录成RNA,从而抑制蛋白质合成的橄榄霉素喂养果蝇,结果使果蝇寿命延长20-30%。能抑制蛋白质合成的放线菌素D也有同样效果[蒋松柏、李兆元.k长寿的猜想与探讨[M],上海,复旦大学出版社,1994:90.]。

12.干细胞:每种器官和组织中都居住着组织特异性的成体干细胞,器官和组织中执行生理功能的细胞经常会因衰老、基因突变和病毒感染而死亡掉,然后就会由组织中的干细胞再分化一些填补上去,由于成体干细胞本身也会衰老,因此,理论上打年轻的成体干细胞能大幅度延长寿命,但目着很多人打干细胞抗衰老,打的干细胞通常是异体间充质干细胞,根本上无法替换组织上的特异性成体干细胞,而且异体干细胞很快会被免疫系统清除掉,因此没有延寿作用,甚至会加速衰老。例如,一项刊登在国际杂志EBioMedicine上的研究报告中,来自北卡罗来纳州立大学Lineberger综合癌症中心的研究人员发现,干细胞移植会加速机体某些方面的衰老,他们发现,血液癌患者接受造血干细胞移植后,T细胞和骨髓干细胞提前老化了30年。还有,注射同种异体干细胞会被免疫系统快速清除掉,毫无抗衰老作用。

13.长寿基因:根本行不通,因为细胞衰老过程就是基因表达模式的持续差异化的过程,但衰老根本原因不在于基因问题上,因为年轻细胞和衰老细胞的基因组是一模一样的,基因仅仅是影响衰老速率而已。体细胞克隆动物也证明年轻和年老动物的基因都是一样的。

长寿基因是通过减缓端粒DNA和rDNA缩短速率来延长寿命的。例如,修复DNA损伤的基因,可以通过2种途径减缓细胞的复制性衰老。DNA损伤导致细胞衰老的途径包括:(1)端粒DNA和rDNA是属于多拷贝的串联重复DNA,本来稳定性很差,在DNA损伤剂下就更容易导致拷贝数丢失,从而加速了复制性衰老,再说早老症也发现了端粒的快速缩短;(2)DNA损伤的细胞很容易发生凋亡或被免疫系统清除掉,这会刺激周围细胞分裂填补上去,从而加速了细胞的复制性衰老。

14.注射年轻血液:行不通,因为没发现能延长小鼠寿命。1958年Hayflick和Moorhead将已分裂40次的男性成纤维细胞和分裂10次的正常女性成纤维细胞混合培养,同时用单独培养的细胞作为对照;当单独培养细胞停止分裂时,检查混合培养细胞,发现仅剩下了女性成纤维细胞。这一实验说明细胞停止分裂是由细胞自身因素决定的。这个实验可以暗示年轻血液没有延寿作用。此外,输血会降低宿主的巨噬细胞和NK细胞的活性,增加肿瘤复发率。输血浆对免疫系统抑制最为明显,白血球次之。小鼠寿命通常是2.5年(30个月)。2014年有一篇研究论文,给年老小鼠反复注射年轻的血浆,与接受生理盐水注射的对照组进行比较。中位寿命对照组为27个月,血浆治疗组为26.4月,不但没能延长寿命,还缩短了一点点。

15.表观遗传理论:DNA甲基化的增龄性变化不是驱动细胞衰老的原因,而是细胞衰老产生的结果。而组蛋白很不稳定,组蛋白的甲基化或乙酰化修饰修饰更不可能是驱动细胞衰老的原因,顶多只能影响衰老的速率,再说有些生物很少或根本没有甲基化的DNA,但细胞照样会衰老,这也不支持表观遗传是驱动细胞衰老原因的理论。例如,粮食害虫“赤拟谷盗”(Tribolium castaneum) 的DNA没有甲基化现象[Zemach A, McDaniel IE, Silva P, et al. Genome-wide evolutionary analysis of eukaryotic DNA methylation. Science, 2010,328:916-919.];秀丽隐杆线虫等线虫也没有甲基化的DNA。发表在2012年10月18日在国际著名期刊《基因组生物学》上的论文,吉林大学和华大基因研人员合作对11种线虫的DNA甲基化进行了研究,只发现旋毛形线虫是唯一具有甲基化现象的种属;果蝇只在胚胎发育早期阶段可以检测到DNA甲基化现象的存在,且水平极低,整个基因组胞嘧啶被甲基化的水平低于1%,在其他发育阶段,则甲基化水平还要低得多,如成虫阶段胞嘧啶被甲基化的水平仅约1/1300[Gowher H, Leismann O, Jeltsch A. DNA of Drosophila melanogaster contains 5-methylcytosine. EMBO J.2000,19 (24):6918-6923.],用经典常规的方法已很难检测到[Lyko F. DNA methylation learns to fly. Trends Genet, 2001,17: 169 -172.]。

16.热量限制:行不通,因为只有在青少年小鼠身上限制饮食热量的摄入才能延长寿命,而在成年小鼠进行热量限制就没有多大的延寿效果。也就是说,中老年人本来吃不多,所以节食对寿命影响不大,在人类身上更无法实施,因为让青少年限制饮食的热量摄入会影响青春期发育和长高。

17.重编程:行不通,重编程分体外诱导体细胞形成iPS细胞、不诱导iPS细胞的体内短时重编程和转分化三种。体外重编程产生iPS细胞,虽然能够将年龄逆转到0岁,但还会遭到免疫排斥,且至今没有找到不排斥方法。例如,2011年5月13日在《Nature》杂志报道:美国科学家把小鼠的iPS细胞分化的成体细胞移植到细胞来源的小鼠体内,本来以为遗传背景相同不会发生排斥,可小鼠却快速排斥移植来的细胞。还有,具有与患者相同纯合人类白细胞抗原(HLA)单倍型的同种异体iPS细胞仍可引起免疫排斥反应[Ozaki M., Iwanami A., Nagoshi N., Kohyama J., Itakura G., Iwai H. et al. (2017)Evaluation of the immunogenicity of human iPS cell-derived neural stem/progenitor cellsin vitro. Stem Cell Res. 19, 128–138],说明同种导体干细胞即使HLA相同,但照样也会排斥。

部分重编程(短时重编程):也是行不通的,因为已发现部分重编程端粒没能延长或略微缩短[Multi-omic rejuvenation of human cells by maturation phase transient reprogramming

doi:https://doi.org/10.1101/2021.01.15.426786],估计rDNA拷贝也没能增加,停止表达山中因子后表观遗传年龄很快回复到之前状态,衰老症状很快积累,多次循环给药只能延长早衰小鼠寿命30%,没能延长野生型小鼠寿命,说明部分重编程没能逆转衰老的底层机制。如果体内重编程过度就会造成小鼠死亡或产生iPS细胞和由iPS细胞产生的致命的畸胎瘤。

转分化是将体内的一种细胞直接转化成另一种细胞的重编程,但转分化没有发现能够逆转衰老表形。

18.鸡尾酒疗法:一篇题为《科学家发现两条影响线虫寿命的生物路径,让线虫寿命延长五倍》的文章说,秀丽隐杆线虫体内的两条信号通路与衰老有关,一条是胰岛素信号通路,另一条是TOR信号通路。过去的研究发现,这两条通路与线虫的寿命有关,分别能将线虫的寿命延长100%和30%左右。而同时改变这二条通路,延寿效果不是一加一等于二,而是等于五!使线虫延寿500%。

这两条通路延寿机制主要是通过降低能量消耗和抑制细胞复制分裂的。由于线虫是冷血动物,以及成年线虫细胞几乎不再复制分裂,同时改变这两条通路对线虫延寿效果是没问题的,但是,哺乳动物是恒温动物,而且很多组织细胞需要快速更新,因此,能量消耗不能大幅度降低,细胞复制分裂速度不能大幅度降低,因此,抗衰老的鸡尾酒疗法通常来说不但对小鼠无效,而且有严重的副作用。

19,抗炎:行不通,炎症有一定好处,炎症是表示细胞衰老了或细胞异常了,向免疫系统说快来吃掉我,以此清除掉衰老或导常的细胞。NR能抑制炎症,但David E. Harrison,Richard A. Miller等[17゛〆stradiol late in life extends lifespan in aging UM〩ET3 male mice; nicotinamide riboside and three other drugs do not affect lifespan in either sex]指出,NR不能延长小鼠寿命。而雌二醇却使雄鼠平均寿命延长19%;巨噬细胞迁移抑制因子拮抗剂(MIF098)可以帮助巨噬细胞转移,降低机体内的慢性炎症[YOO S-A, LENG L, KIM B-J, et al. MIF allele-dependent regulation of the MIF coreceptor CD44 and role in rheumatoid arthritis [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016, 113: E7917–E7926.]。但经最权威的美国国家衰老研究所测试MIF098并不能延长小鼠寿命[HARRISON D E, STRONG R, REIFSNYDER P, et al. 17-a-estradiol late in life extends lifespan in aging UM-HET3 male mice; nicotinamide riboside and three other drugs do not affect lifespan in either sex [J]. Aging Cell, 2021.]。

20,增加NAD+:包括NMN、NR和烟酸、都会促进线粒体功能,增加新陈代谢率,缩短寿命。在《Science》上发表了全球首个采取随机对照双盲人体临床试验,刊登在正文里补充素材中可以看到,NMN没有对人体的肌肉力量,耐力,疲劳恢复速度造成任何提升。最权威的美国国家衰老研究所测试NR,不但没能延长小鼠寿命,还缩短寿命3%。烟酸会增加全因死亡率10%和心血管事件风险。

21,白藜芦醇:小鼠上测试没能延长寿命。白藜芦醇:小鼠上测试没能延长寿命。在康州大学做白藜芦醇研究的印度籍研究员Dipak K. Das, 他在7年里面灌水了150多篇论文,大多都是关于白藜芦醇在动物模型里面正面的作用。在2012年,他的论文被发现造假高达145多处。2008年,制药巨头葛兰素史克以7.2亿美元的价格收购了Sirtris。这是哈佛医学院教授大卫·辛克莱创建的公司,主要开发抗衰老药白藜芦醇。但是,葛兰素史克的临床试验中,白藜芦醇没有取得预期效果,部分患者甚至出现了肾衰竭问题。几年研究无果后,葛兰素史克解散了Sirtris,宣告白藜芦醇抗衰神话破灭。

22,二甲双胍:有统计报道二甲双胍或可延长糖尿病患者寿命,请注意,糖尿病人是因为二甲双胍治病作用才延长寿命,但对健康人没用甚至会缩短寿命。

有报道说二甲双胍低剂量(0.1%,每天约10.6毫克/千克)延长小鼠6%寿命,高剂量(1%)缩短14%寿命[]Martin-Montalvo, A. et al. Metformin improves healthspan and lifespan in mice. Nat Commun 4, 2192, doi:10.1038/ncomms3192 (2013).];2023年10月18日,浙江大学医学院王福俤教授等在 Cell Discovery 期刊发表了题为:Metformin Potentiates Nephrotoxicity by Promoting NETosis in Response to Renal Ferroptosis 的研究论文。发现即使是低剂量的二甲双胍,也会加剧实验诱导的小鼠急性肾损伤(AKI),并增加其死亡率;美国国家衰老研究所(NIA)启动的大型抗衰老药测试计划(ITP),在一项严格的试验中,二甲双胍也未能延长小鼠的寿命;一项关于各种药物与人类寿命之间关系的大规模人群研究发现二甲双胍对人类的寿命没延长作用[Morin, J., Rolland, Y., Bischoff-Ferrari, H. A., Ocampo, A., & Perez, K. (2024). Association between prescription drugs and all-cause mortality risk in the UK population. medRxiv, 2024-03.

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.08.24303967v1]。

23,抑制重复元件内源性逆转录病毒(ERV):行不通。2023年,中国科学院动物研究所刘光慧、曲静和中国科学院北京基因组研究所张维绮等在顶级期刊Cell上发表的题为Resurrection of endogenous retroviruses during aging reinforces senescence ”衰老过程中内源性逆转录病毒的复活会加剧衰老“的论文[Simon M, Van Meter M, Ablaeva J,et al. LINE1derepression in aged w ild-type and SIRT6-deficientmice drives inflammation[J]. Cell Metab,

2019,29(4):871-885.e875.DOI:10.1016/j.cmet.2019.02.014.

https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.12.017]。以题为《揭示人类基因组暗物质驱动衰老的机制》入选为2023年度中国科学十大进展排名之2。但没发现逆转录酶抑制剂(NRTIs)可延长正常小鼠的寿命[https://www.nature.com/articles/s41573-020-0067-7]。因为ERV的表达不是衰老的原因,而是衰老的结果。具体点来说,ERV的表达是肿瘤抑制蛋白P53水平升高导致的[Zhou X, Singh M, Sanz Santos G, et al. Pharmacological activation of p53 triggers viral mimicry response thereby abolishing tumor immune evasion and promoting anti-tumor immunity [published online ahead of print, 2021 Jul 6]. Cancer Discov. 2021;candisc.1741.2020.]。

24,α-酮戊二酸(AKG):行不通,人连续补AKG七个月,能让表观遗传时钟拨回了8年。但AKG不能延长雄性小鼠寿命,只能延长中年䧳小鼠平均寿命12%,估计很难延长最高寿命,说明前面提到的衰老的表观遗传理论是错误的。

25,干预信号通路:延寿幅度很小,副作用很大。影响寿命的信号通路有4条,其中胰岛素/IGF-1信号通路和mTOR信号通路在食物充足时加快蛋白质合成,增加新陈代谢率,加速组织细胞的更新速率,缩短寿命;与此相反,AMPK信号通路和Sirtuin信号通在食物不足的状况,减少蛋白质合成,降低新陈代谢率,减少组织细胞的更新速率,延长寿命。

干预信号通路是通过影响细胞分裂次数限制物质的端粒和rDNA的缩减速率来影响寿命的,例如,激活mTOR会加速细胞复制,加速端粒和rDNA缩短,增加复制性衰老,果蝇吃的太多rDNA拷贝数丢失加速。小鼠激活mTOR会加速造血干细胞rDNA拷贝数丢失。而激活Sirtuin会让端粒和rDNA沉默,从而减少端粒和rDNA的缩减,降低复制性衰老。

对于恒温的哺乳动物来说,过度抑制mTOR会影响新陈代谢率,影响细胞更新。过度增加SIRT会阻止rDNA转录和蛋白质合成,也会影响新陈代谢率和组织细胞的更新。而且干预各种信号通路都有这个问题。所有信号通路都清楚了也没用。所以说现有小分子抗衰老药延寿已达到了天花板,最高寿命能延长10%就很了不起了。-原创:黄必录



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1 许培扬

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