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逆轉生物學年齡?“表觀遺傳時鐘”或能被回撥

http://finance.sina.com   2019年09月16日 18:28   

  來源:Nature自然科研

  一項小型臨牀試驗表明,藥物似乎能夠反向撥轉反映個體生物學年齡的“表觀遺傳時鐘”。

  加利福尼亞的一項小型臨牀研究首次表明,反映個體生物學年齡的“表觀遺傳時鐘”或能被反向撥轉。

“表觀遺傳時鐘”反映的生物學年齡可能超前或落後於個體的實際年齡。“表觀遺傳時鐘”反映的生物學年齡可能超前或落後於個體的實際年齡。

  在這項爲期一年的試驗中,9名健康志願者服用了三種常用藥物——生長激素和兩種糖尿病藥物。研究人員通過分析基因組印跡,發現受試者的生物學年齡平均被逆轉了2.5歲,他們的免疫系統也似乎有年輕化的趨勢。

  研究結果出乎了試驗人員的預料,他們反覆強調這隻能算初步結果,因爲研究規模過小且並未設置對照組。

  “我本來預期將看到生物學衰老出現延緩,但未想到竟然會發生逆轉。”負責執行表觀遺傳分析的加州大學洛杉磯分校的遺傳學家Steve Horvath表示,“感覺這太超前了。”研究結果於9月5日發表在《老化細胞》(Aging Cell)[1]上。

  “藥物或許的確有一定作用,”德國亞琛大學的細胞生物學家Wolfgang Wagner說,“但現在下定論還爲時過早,畢竟研究規模非常小,也沒有進行嚴格對照。”

  生命的年輪

  所謂“表觀遺傳時鐘”,主要存在於個體的表觀基因組中,即對DNA加以標記的化學修飾,如甲基化等。這些標記會在不同生命階段發生變化,因而反映了個體的生物學年齡。生物學年齡可能落後或超前於實際年齡。

  科學家們通過挑選特定DNA甲基化位點,構建“表觀遺傳時鐘”。Horvath是表觀遺傳時鐘研究的開拓者,在過去幾年中,他找到了部分最爲精準的表觀遺傳時鐘。

  最新的這項研究原意是評估生長激素是否可以安全地用於人體以恢復胸腺組織。胸腺位於肺和胸骨之間,是重要的免疫器官。白細胞在骨髓中產生,在胸腺內成熟併成爲特化的T細胞,幫助身體抵抗感染和癌症。通常情況下,胸腺在青春期後開始萎縮,並逐漸被脂肪堵塞。

  動物研究和部分人體研究表明,生長激素能夠刺激胸腺再生。但生長激素也能誘發糖尿病,因此該試驗在生長激素的基礎上加入了兩種常用的抗糖尿病藥物——脫氫表雄酮(DHEA)和二甲雙胍。

  “胸腺再生、免疫修復和胰島素維穩”(TRIIM)試驗由免疫學家、洛杉磯Intervene Immune公司的首席科學官和聯合創始人Gregory Fahy主導,共招募了9名年齡在51到65歲之間的白人男性。該研究於2015年5月獲得美國食品和藥物管理局的批准。幾個月後,它在加州斯坦福醫療中心啓動。

  Fahy對胸腺的興趣可以追溯到1986年,當時他看到了一項研究,研究中的科學家將生長激素分泌細胞移植到大鼠體內,使大鼠的免疫系統明顯得到恢復。令Fahy感到驚訝的是,似乎沒有人通過臨牀試驗對這項結果進行跟進。1996年,46歲的Fahy在自己嘗試了一個月的生長激素和DHEA聯合治療後,發現自己的胸腺確實部分再生了。

  TRIIM試驗中的科學家在用藥期間採集受試對象的血液標本。檢測結果表明,每個受試者的血細胞計數都呈現恢復的趨勢。研究人員還使用磁共振成像(MRI)評估了研究開始和結束時受試對象的胸腺組成,發現在研究結束時,7名受試對象胸腺位置堆積的脂肪已逐步被再生的胸腺組織取代。

  反向撥轉“表觀遺傳時鐘”

  評估藥物對受試者表觀遺傳時鐘的影響並不在原定試驗計劃中。當Fahy找Horvath做表觀遺傳分析時,臨牀研究已經結束了。

  Horvath用了四種不同的表觀遺傳時鐘評估每位受試對象的生物學年齡,發現無論參考哪個表觀遺傳時鐘,每個受試對象的生物學年齡都出現了明顯的逆轉。“這說明藥物治療具有非常強大的生物學效應。”他說。此外,Horvath表示在試驗停止六個月後,仍能在6名受試對象的血液標本中檢測到這種效應。

  “我們追蹤了每個受試對象的表觀遺傳時鐘,每個人的生物學年齡都被顯著逆轉,所以我對於進一步的研究非常樂觀。”Horvath說。

  已經有研究開始探索二甲雙胍是否能夠預防部分常見的衰老相關疾病,如癌症和心臟病。Fahy表示,TRIIM試驗所使用的三種藥物可能通過各自不同的機制分別對生物老化產生影響。Intervene Immune正計劃開展更大規模的研究,將納入不同年齡組、不同種族背景以及不同性別的受試對象。

  Fathy認爲胸腺再生對免疫系統功能低下的人(如老年人等)非常有用;肺炎和其他感染性疾病是70歲以上人羣的主要死因。

  愛丁堡赫瑞·瓦特大學的癌症免疫學家Sam Palmer表示,看到受試對象血液中免疫細胞數量顯著增加着實讓人興奮,這“不僅對感染性疾病具有重要意義,對癌症和老齡化也具有深遠影響”。

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