科学家试图用年轻血液让衰老组织重生

异质共生是一种有150年历史的外科技术，它连接两个活的动物的脉管系统。它模仿共享血液供应的自然例子，如连体双胞胎或在子宫*享同一胎盘的动物。

在实验室里，异种生物提供了一个难得的机会来测试一只动物血液中的循环因子在进入其他动物时会做什么。对异生齿源动物的实验在内分泌学、肿瘤生物学和免疫学方面带来了许多突破，但大多数发现发生在35年前。由于一些不清楚的原因，这项技术在20世纪70年代后逐渐被埋没。

然而，在过去的几年里，一些实验室已经开始恢复异生生物共生的研究，特别是在衰老研究领域。科学家们通过连接一只老年老鼠和一只年轻老鼠的循环系统取得了一些显著的成果。在心脏、大脑、肌肉和几乎所有被研究的组织中，年轻老鼠的血液似乎给衰老的器官带来了新的生命，使年老的老鼠变得更强壮、更聪明、更健康，甚至使它们的头发更有光泽。目前，这些实验室已经开始鉴定造成上述变化的年轻血液成分。去年9月，加州的一项临床试验首次开始测试年轻血液对老年痴呆症患者的益处。

共生力量

1864年，生理学家保罗·伯特进行了有记录以来最早的异生生物实验。当时，他从两只小白鼠的肋腹处取出皮肤，将两只小白鼠缝合在一起，以创造一个共享的循环系统。生物学已经完成了剩下的工作:当毛细血管在缝合的交叉点重新生长时，自然伤口愈合连接了这两只动物的循环系统。伯特发现，注射到一只老鼠血管里的液体很容易流入另一只老鼠的体内。这项工作为他赢得了1866年法国科学院的奖项。

自从伯特的最初实验以来，上述过程没有多大变化。这项技术已经用于水螅、青蛙和昆虫实验，但在啮齿动物实验中表现最好。到20世纪中叶，科学家们已经用老鼠研究了一系列相互共生的现象。例如，一个小组拒绝了龋齿是由血液中的糖通过使用一对异质共生的老鼠引起的想法。两只老鼠中只有一只每天吃葡萄糖。然而，因为他们共享循环系统，他们的血糖水平是相似的。然而，只有真正吃葡萄糖的老鼠才会患龋齿。

克莱夫·麦凯是康奈尔大学的生物化学家和老年学专家，他是第一个将异生生物共生应用于衰老研究的人。1956年，他的团队加入了69对几乎所有年龄的共生老鼠。这些有关节的老鼠包括一对1.5个月大的和一对16个月大的，分别相当于5岁和47岁的人类。研究人员在描述他们的工作时写道:“如果两只老鼠不能互相适应，其中一只会吃掉另一只的头，直到后者死去。”在69对共生老鼠中，有11只死于一种神秘的共生疾病，可能是组织排斥。

在McCay的第一次异生生物老化试验中，在年轻和年老的老鼠被连接在一起9到18个月后，年老老鼠的骨骼在重量和密度上与年轻同伴的相似。1972年，来自加利福尼亚大学的两位科学家研究了年老和年轻的共生老鼠的寿命。老龄大鼠比对照组存活时间长4~5个月，首次表明幼鼠血液循环可能影响寿命。

尽管这些发现引人注目，但异生生物共生的研究已经逐渐被放弃。根据研究这项技术历史的专家的推测，要么是研究人员认为他们已经从这项技术中学到了一切，要么是申请相关机构进行异生生物研究的门槛太高了。不管什么原因，考试被打断了。直到一位名叫欧文·魏斯曼的干细胞生物学家恢复了对异种生物的研究。

通过努力和彻底的搜索找到

1955年，在蒙大拿州大瀑布镇一家小镇医院的病理学家的指导下，16岁的魏斯曼学会了将老鼠连接在一起。他记得在共生小鼠的血液中添加了荧光示踪剂，然后观察它在两种动物体内的来回流动。“这真是太神奇了。”魏斯曼说。

在接下来的30年里，他继续使用天然共生动物苏合香来研究干细胞和再生。1999年，瓦格斯是韦斯曼在斯坦福大学实验室新招募的博士后学生，她提议研究造血干细胞的运动和命运。魏斯曼建议她使用共生小鼠，并使用荧光标记来追踪其中一只小鼠的细胞。瓦格斯的实验很快产生了两项关于造血干细胞特征和迁移的发现。同时，这也激励了她在斯坦福大学的朋友们。

2002年，兰多实验室的博士后伊琳娜·康博在一个期刊俱乐部的会议上提交了一篇由瓦格斯撰写的论文。当时，伊琳娜的丈夫迈克尔·康博是同一实验室的博士后研究员，他在会议室后面睡着了。说到把老鼠缝在一起，他被惊醒了。“我们多年来一直在讨论的是，衰老似乎会影响身体的所有细胞，所有组织似乎会一起迅速衰退。”迈克尔说。然而，他们无法拿出一个现实的实验来研究究竟是什么调节了身体衰老。

“我想，‘嘿，等等，这些组织在分享血液。’”迈克尔说，这可以回答他们多年来一直在问的问题。演讲结束时，他冲向伊琳娜和兰多。然而，在迈克尔解释完他的想法之前，兰多说，“让我们一起做吧。"

他们与瓦格斯合作，瓦格斯负责在实验中缝合老幼共生小鼠，并教迈克尔这项技术。五周后，年轻的血液修复了老年小鼠的肌肉和肝细胞，主要是通过诱导老年干细胞开始再次分裂。

该小组还发现年轻血液加速了老年小鼠脑细胞的生长，尽管这项工作在2005年描述其相关结果的论文中没有提及。简而言之，研究结果表明，血液中含有一些难以捉摸的因素，可以调节不同组织的衰老节奏。

2008年，一直在加州大学伯克利分校工作的伊琳娜和迈克尔将肌肉再生与促进细胞分裂的Notch信号通路的激活或阻止细胞分裂的转化生长因子β的失活联系起来。2014年，他们发现了催产素，一种在血液中循环的抗衰老因子。这种激素因其参与分娩和作为粘合剂的用途而闻名，并得到美国食品和药物管理局的批准，可用于引产。无论男性还是女性，催产素水平都会随着年龄的增长而下降。当注射到老年小鼠体内时，这种激素通过激活肌肉干细胞迅速恢复肌肉活动。

瓦格斯一直在哈佛大学进行抗衰老研究，并于2004年建立了自己的实验室。她聘请专家研究不同的器官系统，帮助她研究年轻血液对不同器官的抗衰老作用。在同事们的帮助下，瓦格斯开始筛选富含年轻血液而非年老血液的蛋白质。其中一个跳进他们的眼睛:生长分化因子-11(GDF11)。瓦格斯等人发现，直接输入GDF11本身就足以增加肌肉力量和活力，并能逆转肌肉干细胞的DNA损伤。

人体测试必须谨慎

当然，对于长期激活干细胞(通常由年轻血液完成)是否会导致细胞过度分裂，仍有一些挥之不去的疑问。“我怀疑长期治疗老年动物的再生细胞，无论是血浆还是药物，都会导致癌症的增加。”兰多说，即使人们知道如何让细胞变年轻，有些事情还是应该小心行事。

迈克尔·康博担心另一件事:他已经看到许多共生老鼠死于共生疾病，所以在人类身上测试异生生物技术时必须非常谨慎。“对于定期向老年人注射大量血液或血浆的任何测试，我都会非常小心。”

对此，总部位于加州的初创企业阿尔卡特公司的首席执行官卡罗利·尼科利奇(Karoly Nikolich)表示，他非常了解这些安全考虑，但他强调，迄今为止，已有数百万次血液和血浆注射在人体内安全进行。阿尔卡特进行的初步研究预计将于今年年底完成。该公司计划开展更深入的研究，以测试年轻血浆在治疗不同类型的痴呆症和年龄相关疾病中的作用。

考虑到抗衰老领域的希望一再破灭，所有关于年轻血液的警告都是合理的。在过去的20年里，研究人员已经证实了许多治疗方法的抗衰老特性，包括热量限制、葡萄皮中发现的化学物质白藜芦醇、保护染色体完整性的端粒酶、能延长小鼠寿命的免疫抑制药物雷帕霉素，以及随着人类年龄的增长功能和数量会下降的干细胞。

然而，只有两种方法，即热量限制和雷帕霉素，被证明可以延缓或逆转许多哺乳动物不同组织的衰老效应，但两种方法都没有转化为抗衰老疗法。前者在灵长类动物身上产生了矛盾的结果，而后者有毒副作用。

相比之下，年轻血液似乎能逆转衰老的影响，而已知的对人体安全的担忧可能微乎其微。与此同时，迄今为止，在许多实验室开展的异种共生老化的研究中，相关结果得到了证实。然而，科学家和伦理学家仍然担心，在获得治疗的安全性和有效性的证据之前，除了批准的临床试验之外，还将进行人体试验。专家警告说，未经授权的干细胞移植已经成为一个新产业，不受限制的年轻输血将变得更加容易。