以科学的名义返老还童 血液抗衰老研究曙光乍现

我们寻找青春之泉的目的是什么？是为了延长人的寿命还是为了提高人的生活质量？这是一个非常敏感的伦理问题。

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美国哈佛大学的干细胞科学家艾米·瓦格斯指出，随着年龄的增长，人体肌肉失去了保持平衡和再生的能力。她解释道:“我并不是说衰老是一种疾病，但衰老与某些疾病的发病率增加有关。”

瓦格斯和许多合作者已经证明，当幼鼠和老鼠的血液混合并循环时，会发生令人震惊的生理变化。许多功能衰退是由衰老引起的，如肌肉萎缩、反应迟钝、认知能力下降等。，已经缓和甚至恢复到了原来的水平。

“返老还童”

“返老还童”一直是生物学研究的一个关键领域。瓦格斯和他的合作者相信血液中一定有什么东西能引起如此惊人的变化。事实上，经过不懈的研究，她和她的同事最近成功地从“年轻”血液中分离出一种特殊分子——生长分化因子11(GDF11)。这种分子似乎能恢复心脏、脑静脉和骨骼肌的生理功能，至少在动物身上是这样。瓦格斯告诉研究小组:“GDF11是心脏、骨骼肌和大脑的“青春之泉”，是恢复器官活力的有益蛋白质。”

1998年，世界上第一个人胚胎干细胞被分离出来，使得再生医学的研究成为可能。从那以后，研究人员一直试图找到神奇的“青春之泉”。瓦格斯问其他研究人员，“我们寻找“青春之泉”的目的是什么？是为了延长人的寿命还是为了提高人的生活质量？这是一个非常敏感的道德问题。”

事实上，其他研究血液再生功能的团队已经专注于不同的蛋白质、影响因素和方法。然而，Wagers预计GDF11将在未来四年成为再生药物的一部分。她说:“我最想和你达成一致的是，衰老可能是人体失衡的标志，我们或许能够恢复人体的平衡。”

一个关键的问题是成人干细胞如造血干细胞是否能与胚胎干细胞衍生细胞具有相同的治疗效果。一些杰出的研究团队表示，这些骨髓细胞可以转化成其他组织，如肌肉组织、心肌组织和脑细胞。为了测试这一点，瓦格斯标记了小鼠的造血干细胞，并将一个细胞转移到老年小鼠体内，这样她就可以观察到老年小鼠的脑细胞、心肌组织或肌肉细胞在细胞移植后是否增加了。然而，瓦格斯和斯坦福大学干细胞科学家欧文·魏斯曼只看到造血干细胞和肌肉干细胞之间罕见的“融合”，没有任何造血干细胞产生肌肉组织的迹象。

这个“负面数据”是瓦格斯职业生涯的转折点，因为一些研究涉及共享循环系统的老鼠。联体小鼠实验最早出现于19世纪，现在在衰老研究领域发挥着重要作用。

1864年，法国动物学家保罗·伯特描述了一种不同寻常的外科手术方法——将两只老鼠的循环系统连接成一个。伯特将两只动物(如老鼠)的两侧切开，并将切开的皮肤缝合在一起，这样它们的身体就能互相接触。当伤口愈合时，一只动物的毛细血管会渗透到另一只动物的身体组织中，这两只动物会共享同一个循环系统，互相输送营养。直到近100年后，研究人员才意识到这种共生现象，为研究衰老和再生提供了一种有效的方法。

在20世纪50年代，康奈尔大学的研究员克莱夫·麦卡伊和他的同事报道说，在一只年轻的老鼠和一只年老的老鼠之间建立了一个血液循环系统(这种方法在免疫学上被称为“异质共生”)，并且后者的身体功能将在一定程度上得到恢复。麦凯在20世纪30年代证明，如果热量摄入受到限制，实验动物的寿命将会延长。然而，当时还没有高性能的分子鉴定方法，康奈尔大学的研究人员也无法仔细研究这种惊人的效果。

这种情况直到10年前才改变，当时斯坦福大学的生物学家托马斯·兰多和博士后研究员伊琳娜·康博伊与瓦格斯和魏斯曼联手重建了伯特的实验。他们研究了年轻动物的血液如何影响年老动物的干细胞功能(如卫星细胞)，以及它们如何维持和修复肌肉功能。随着动物年龄的增长，这些细胞本身的功能也会下降。

兰多说:“连体实验不是我们的第一次，但我们已经更新了实验技术。”瓦格斯等人在2005年的《自然》杂志上发表了实验结果，证实了血液确实有神奇的作用:与年轻老鼠共享血液的老年老鼠的肌肉干细胞已经恢复了活力，可以再次增殖和修复肌肉组织。

在下一阶段需要发现的是这种神奇效果的原因，是幼鼠的血液中含有能触发“返老还童”效果的物质，还是老鼠的血液中含有抑制“返老还童”效果的物质？瓦格斯已经在这方面开展了广泛的研究项目，专门用来确定什么物质是年轻血液中的“系统因素”。

丑闻事件

2010年夏天，瓦格斯意识到她在那年早些时候发表在《自然》杂志上的文章可能漏掉了一个问题。谢恩·马亚克(Shane Mayack)是Wagers所在实验室的博士后研究员，他写道，“青春之泉”现象也可能增强老年小鼠造血干细胞的造血能力。

瓦格斯担心研究中可能真的会有遗漏，于是她立即将此事告诉了哈佛医学院。没有等待评论的结果，她立即撤回了发表在《自然》杂志上的论文，并与《血液》的编辑进行了交流。瓦格斯说:“我首先想到的是，这篇论文必须修改。”

2012年，研究诚信办公室(ORI)的一份报告称，梅亚克有学术不端行为。ORI认为，Mayack故意使用与联合实验无关的其他研究项目的数据，从而为其实验提供了有利的结论。此外，梅亚克还将在线数据称为第一手数据。

梅亚克的行为给实验导演瓦格斯带来了心理和职业上的打击。她说:“我们花费了大量的研究资金和宝贵的时间，在实验室里一起努力工作，还花了大量的时间和经验总结数据来写论文。这真让人不寒而栗。”一些人指责Wagers对互联网控制不严。但是瓦格斯反驳道，“一个实验室的负责人怎么能拥有一切呢？我们所能做的就是尽力避免被欺骗，但是如果我们被欺骗了，我们只能承认。”

梅亚克的丑闻并没有影响瓦格斯在哈佛大学的职位，哈佛大学在2012年继续延长她的合同，而她的导师魏斯曼则强烈赞扬她在处理突发事件时严谨的科学态度。魏斯曼说:“她是一个谈论可信度的人。她会主动承担责任，在一切真相大白之前不会有任何反应。”

艰难的搜索

即使在困难时期，瓦格斯和他的同事们也没有停止在幼鼠血液中寻找“系统性因素”的努力。但她自己也承认，在她的血液中很难找到“青春之泉”的秘密。

瓦格斯和他的同事列出了许多可能性:蛋白质、脂肪、激素。她后来回忆道:“经过大约一年的努力工作，我们开始对找不到这个因素感到悲观。”此后，瓦格斯的团队开始与一家生物技术公司SomaLogic合作，该公司为瓦格斯提供先进的蛋白质获取技术。Wagers的团队利用这项技术确定了总共13个因素，这些因素在幼鼠中具有高血药浓度，在老龄鼠中具有低血药浓度。他们认为这13个因素可能包含了“青春之泉”的秘密。最后，他们从这13个因素中确定GDF11是“青春之泉”的秘密。

“我们还不太了解GDF11，”瓦格斯说。GDF11是转化生长因子β的一种，它含有许多影响机体生长、变异和免疫等功能的蛋白质。瓦格斯的团队现在正试图找出GDF11是如何产生的，以及为什么这种物质的含量会随着年龄的增长而减少。然而，她的团队可以使用科技手段来测试注射GDF11后老年小鼠各种身体功能的恢复。

测试结果令人鼓舞。2013年，瓦格斯和他的同事在《细胞》杂志上报道说，单独将GDF11注射到老老鼠体内的效果与直接将幼鼠血液注射到老老鼠体内的效果相同。两者都能显著改善小鼠的心肌功能，避免心力衰竭。2014年春天，瓦格斯的团队在《科学》杂志上发表了两篇论文。文章指出，当老龄小鼠体内GDF11含量恢复到与青年小鼠相同的水平时，与衰老相关的机体功能损伤得到修复，老龄小鼠的力量和耐力得到增强。报告还指出，GDF11还能增强老年小鼠大脑的血液循环，促进新神经元的存活，并最终改善大脑功能。

随着研究的进展，一些研究人员警告说，Wagers7不应该行动太匆忙。互联网上的一些人也称瓦格斯的研究为“吸血鬼疗法”。国家心脏、肺和血液研究所分子医学主任托伦·芬克尔说:“血液能够抗衰老确实是一个令人兴奋的消息，但是我们必须了解它的机制。”其他研究人员也指出，注射生长因子可能会增加患癌症的风险。

博彩公司也对研究持谨慎态度。尽管研究结果令人满意，但她认为在现阶段将GDF11注射入患者体内是不合适的，因为这种方法绕过了生物体自身严格的分子管理系统，并可能产生未知的副作用。(段鑫)

中国科学新闻(2014-09-22第三版国际版)

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