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“时间钟” 与“生物钟”

发布时间:2019-10-18 15:44:32作者:王建新 主持来源:医药经济报

人的寿命几千年来都是按照“地球年”来计算的。直到今天,很多国家的规定和政策,从上学到退休,都是用同一根时间标尺来测量每一个人的年龄。但事实上,每个人的成长历程都是不一样的。这种个体之间的差异在“人到中年”之后会越来越明显。

在大家共用的“时间钟”(Chronicle Clock)之外,是否每个人还有一个不同的“生物钟”(Biological Clock)?真正的生命,是否应该由“生物钟”而不是由“时间钟”来决定? 

回答自然是肯定的。但是,什么是“生物钟”?如何测定“生物钟”?这些问题一直困扰着研究生命的科学家。

预测生命的方法  

在过去几十年中,科学家们在低等生物中做了大量的研究。这些低等动物,从酵母、果蝇到小鼠,由于生存期很短,因此成为长寿研究很好的模型。但是,从低等动物中发现的情况推广到高等动物中并不多,更不用说在人体中开展研究了。

不过,情况在近几年有了很大的改变。世界范围的人口老龄化以及由此带来的各种医学和社会方面的问题,让“老年学”或者“抗衰老学”研究越来越重要,对抗衰老药物的研究也被提上日程。而开展这类研究的一个重要基础,就是要有一个可靠的方法来检测“生物钟”。

目前用来预测生命的方法大体上可以分为两大类。

一类是在器官组织水平上检测生物年龄,比如心血管功能、肺功能、运动功能、认知水平等。这类检测的缺点是,不同健康状态下,不同器官的功能水平会很不相同。

第二类方法主要从细胞、分子和基因水平上检测生物年龄,例如检测细胞端粒的长度等。更多人推崇的则是基因组中与衰老进程密切相关的甲基化的情况。通过这种方法检测出的“生物年龄”,被称为“表观基因组年龄”(Epigenetic Age)。

甲基化是机体用来调控基因表达的重要手段之一。从受精卵开始到生命的结束,基因组一直受到甲基化酶等一系列调控分子的调控。用通俗的话来说,甲基化就像是一把“基因锁”。上了锁,基因就不能表达;开了锁,基因就可以表达。而随着机体的衰老,越来越多基因先后被“锁”住了,反映出细胞基因甲基化程度随年龄逐步增加,从青少年时期的40%左右,到90多岁高龄时的90%以上。因此,测定“表观基因组”情况可以相对准确地判断一个人的“生物年龄”。 

为了通过甲基化程度测定“生物年龄”,专家们先后提出了各自的标准。比较著名的有美国加州洛杉矶大学Steve Horvath教授提出的Horvath Epigenetic Age, 其中包括了353个衰老相关基因的甲基化情况, 以及美国加州旧金山大学UCSF提出的Hannum Epigenetic Clock。这个指数包括了从19岁到101岁共约500人的基因组中71个位点检测的结果。

比“返老还童”奇迹更重要的  

上个月,洛杉矶大学Steve Horvath教授团队在Nature杂志上发表了他们的一个抗衰老(尤其是抗免疫衰老,TRIIM,Thymus Regeneration, Immunorestoration,and Insulin Mitigation)的临床试验结果。这个临床试验历时两年,主要观察人类生长因子(Human Growth Factor, HGF)是否可促进老年人胸腺的再生以及由此而来的免疫功能的恢复。为了预防人类生长因子对血糖的副作用,临床上联合使用了二甲双胍和DHEA。

这个试验的原定目标是希望看到“表观基因组”甲基化过程,也就是衰老过程的减缓。经过一年的治疗,研究人员却欣喜地发现,参加临床试验老人的平均“生物年龄”降低了1.6~2.5岁。与此同时,也观察到胸腺、 免疫细胞甚至男性的前列腺增生都出现不同程度的年轻化变化。

这一报告被国内媒体纷纷称为“返老还童”奇迹出现。笔者认为,仅仅从这个短期试验中得出这一结论还为时过早。人类生长因子很早就被用来改善老年人的健康。很多临床报道都指出有改善机体功能的作用。但也存在严重的副作用,包括可能导致糖尿病和肿瘤。这次试验中也仅仅考虑到了如何控制血糖方面的副作用。对于是否有可能导致肿瘤,在这样短的试验中是很难观察到的。

因此,这个临床试验给我们最大的启示,恐怕还不是抗衰老本身,而是在今后的抗衰老研究中如何通过检测“表观基因组”的变化,更加准确地测定“生物年龄”的变化。“工欲善其事,必先利其器”,有了可靠的工具,事情就办成了一半。


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