美科学家找到调节DNA的方法,或可回复青春?是怎么回事?

衰老在人们以往的思维中被认为是所有生命都无法挣脱的宿命,就好比一台崭新的机器,只要发生运作就会出现相应的磨损。关于衰老不可逆的观点直到1988年才有所改变,一种名为Age-1基因的物质被美科学家发现,其能够延伸线虫60%的寿命,从此越来越多的人开始相信:衰老是由一些可控的因素所影响,这一因素可能就是基因。那么生命体已经出现衰老的细胞或组织就可以进行替换,好比以旧换新。

随着研究的持续深入科学家又有了新的发现:并不是几个特别的基因对衰老的进程起到决定的作用,而是整个基因组的修饰方式产生主要的影响。很多人或许都知道,衰老细胞的基因序列相比于年轻细胞其实并没有发生变化,其区别在于它们的表达方式不一样,而人们也已经找到控制基因表达方式的关键,那就是DNA双螺旋长链的修饰方式有所区别。

按照这样的逻辑人们自然而然得出这样一个问题:是否存在这样的可能性——即通过DNA生物钟的调整,让细胞回到年轻的状态呢?

其实这个问题的假设在2006年已经得到了一些答案:日本科学家山中伸弥发现了4个转录因子,可以对DNA甲基化模式进行调整,凭此让已经分化到一定程度的细胞再次回到初始的状态。

然而想通过这样的方法“找回年轻”是站不住脚的,这是因为人体内各个完成分化的细胞皆具备各自相应的作用,不可能将它们都复原到初始状态。出自对这一问题的考量,2016年美国索尔克生物研究所的科学家进行了新的尝试,将这4个转录因子的作用时间控制在几天之内,然后对其进行关闭,初衷是使它们在衰老干预方面发挥作用的同时,不会将所有体细胞均变成干细胞。结果这项实验取得了一些成效,实验中小鼠确实发生变化、表现出更为年轻的生理特征,但罹患肿瘤几率升高的情况也不能忽视。不可否认癌细胞实际上也是一种去分化的细胞,这4个转录因子在之前就被证实,有存在诱导细胞癌变的可能性。

美国哈佛大学教授大卫·辛克莱尔在了解该项试验之后,决定对试验进行新的设计和改进,他通过研究发现这4个转录因子中的MYC是需要进行排除的,这样不仅可以规避其不利影响,也能使得其他3个转录因子正常发挥作用,只是效率会受到一些影响。因此辛克莱尔教授去掉MYC之后只用3个转录因子再次尝试,这次获得更大的成功。

实验中辛克莱尔以小鼠的视神经系统为干预对象,因为小鼠神经系统很早就发育成型不能再生,而青光眼则是因为视神经的年龄增长性老化所引起。辛克莱尔团队通过另外3个转录因子在得了青光眼的小鼠身上展开实验,发现小鼠的视网膜神经节细胞出现再生迹象,相应的症状也有了明显的改善。

2020年12月2日《Nature》发表了这一研究成果,人类通过调节DNA的甲基化模式来使得衰老发生逆转,如果这一机制在其他部位同样可行的话,返老回春或许真的不是童话。事实上辛克莱尔教授在衰老干预领域早已取得丰硕的成果,2013年他发现β-烟酰胺(莱特维健NMN10000核心成分)作为人体重要辅酶NAD+的直接前体,可以提升NAD+在体内的含量,从而发挥与衰老及寿命相关的作用机制。

β-烟酰胺作用机制的发现使得该物质迅速成为衰老科学领域的研究热点,短短几年间已有发表于《Cell》、《Nature》、《Science》等知名学术期刊的近百篇文献对其作用机理进行详细阐述。辛克莱尔教授说:“我想下这样一个定义——如果我们活得足够长,那么衰老就是我们所有人都会得的一种疾患,而这种疾患是可以治的。”

由于生产技术受限导致β-烟酰胺在很长一段时间只少量储存于实验室中,相关科研人员及一些名流富豪以天价获取实验制剂服用,该物质一度被调侃为只有富豪才吃得起。这一现象直到2019年莱特维健自有工厂通过绿色酶定向技术实现β-烟酰胺的量产商业化,使该物质的服用成本降低90%以上这一现象才得以改变,β-烟酰胺也终于完成从科研到市场的转化。

笔者认为不管是调节DNA也好,补充莱特维健β-烟酰胺也罢,任何一种方法都不应该被过度神化、成为昙花一现的产品吸引大众眼球,而应该基于扎实的基础研究下,确立功能性和可靠性可以长期使用的产品为人类的发展做出贡献。