本文转载了作家河井香织的系列文章《老化可以治疗吗?让大脑不再老化》的一部分。(摘自月刊《文艺春秋》年5月号)
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我们了解到,即使器官和其他身体部位可以被替换,但除非大脑中央部分控制它们的神经细胞得到更新,否则生命无法得到显著延长。
防止衰老的最大挑战之一是大脑。怎样才能阻止大脑老化?
达到岁的人被称为哨兵,意味着他们"活过了一个多世纪",而达到岁的人被称为超级哨兵。
年,在首次收集统计数据时,日本的哨兵人数只有人。然而,这个数字已经急剧增长,从年的1,人到年的10,多人,现在约为90,人。
另一方面,在年的人口普查中,有名超级百岁老人。虽然日本百岁老人是大约人中有一个,但超级百岁老人的定义非常狭窄,是大约90万人中有一个。
那么,这些超级哨兵的特点是什么?庆应义塾大学百岁老人研究中心的网站对超级百岁老人进行研究,有如下描述:
他们之所以是超级的,不仅是他们的长寿,而且许多超级百岁老人在岁时仍然独立生活,拥有超过年的健康预期寿命。他们是真正的健康长寿的精英。
我们知道,与超级老人的大脑状况相关的表观遗传学,或基因功能的控制,即使在他们超过岁时也保持着年轻状态。
在冈野教授及其同事的研究中,将80岁的人与岁的人进行比较,表观遗传学的状态几乎是一样的。这是一个"统计学上意义深远的重大差异",冈野教授继续说:"如果我们把平均预期寿命看作是50的偏差,并假设分布遵循正态分布,岁的人在老龄化的世界里超过80的偏差。
超级百岁老人之谜
然后你会想知道的是,是否有办法让任何人成为这样的超级精英。
目前,我们仍然很难说为什么会有比过去更多的超级老人。医疗保健和饮食可能是相关的。因此,我们研究了基因是否参与其中,并发现拥有超级长寿的人有一种非常低的基因,称为载脂蛋白E4(APOE4)。这是导致阿尔茨海默病风险最大的基因。因此,可能是具有较少痴呆症风险因素的人更有可能拥有更长的寿命"。
根据百岁老人研究中心的研究,超级百岁老人的认知功能仍然很高。例如,当比较死于"-岁和-岁"的人和活到岁及以上的人时,是岁及以上的人保留了他们的认知功能。
他们的血管功能也得到了有力的保护,而且II型糖尿病的风险因素较少。
糖尿病也是一种血管疾病。在老化过程中,血管首先老化,所以如果血管和认知功能都处于年轻状态,你将拥有健康的长寿。一种理论是,皮肤再生能力强的人往往有更长的寿命"。
要成为抗衰老的精英还很难吗?
使细胞"初始化"的技术
但现在放弃还不算太早。
关键是表观遗传学,表观遗传学是细胞内的控制系统,管理"使用哪些基因,何时使用,如何使用"。它不是基因序列本身,而是后天的基因修饰,将其开启和关闭。表观遗传学由DNA甲基化和组蛋白修饰控制,其中DNA甲基化的数量,当在特定基因中测量时,与实际生物年龄大致相符。这被称为"表观遗传学时钟"。冈野教授说,有一种方法可以将这个时钟调回到零岁的婴儿身上。
当我们引入四个被称为山中四因子的基因来创建iPS细胞时,表观遗传钟逐渐变得越来越年轻,达到受精后几天的状态。
由于iPS细胞是细胞重编程,你可以称它为最终的年轻化。冈野教授说:"如何将其应用于临床实践是未来的一个挑战。
如果你将山中四因子引入所有细胞,它们都将被初始化,无法生存。有限度地使用山中四因子使细胞恢复活力被称为"细胞重编程",并正在研究中。一些研究小组已经成功地恢复了老化小鼠的视力。
年,冈野教授使用来自阿尔茨海默病患者的iPS细胞,创造了一个再现该疾病的微型大脑(大脑类器官)。各种大脑神经退行性疾病,如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症,都与衰老有关。
如果可以防止老化,许多神经退行性疾病的发病就可以得到遏制。我们的研究表明,将iPS衍生的神经祖细胞移植到大脑局部,可以恢复以前无法治愈的大脑和脊髓疾病,如脊髓损伤和中风。
这里重要的一点是,"物体的老化和细胞的老化是完全不同的",冈野教授解释说。例如,破碎的玻璃不能恢复到原来的状态,但当细胞的表观遗传学恢复到正常时,细胞本身会"恢复到婴儿状态"。当通过引入山中四因子对取自旧皮肤的细胞进行重新编程时,iPS细胞同样会恢复到新生状态。在iPS细胞的情况下,细胞被"初始化"了。
那么,如果细胞可以被"初始化",我们是否可以利用这一功能来增加大脑本身的神经细胞的数量?
庆应义塾大学冈野实验室(同时在藤田医科大学)的特聘讲师加濑义孝这样回答这个问题。
在对神经细胞的研究中,如果你试图人为地增加新的神经细胞,小鼠会失去记忆。如果你给大剂量的保护大脑神经细胞的药物,神经细胞的数量确实增加了,新的记忆也得到了改善,但它们会忘记曾经记住的东西。这是因为新产生的电路会侵蚀之前的电路。因此,在创造新的神经元的意义上对大脑进行干预,也会导致一个人的记忆失去连续性。维持我们现在拥有的神经元的策略可能更现实。"
阻止淀粉样蛋白-β的增加
关于大脑老化,我们当然有很多东西不知道。
东京大学药学研究生院参与痴呆症研究的富田泰介教授说:"关于大脑老化,我们肯定有很多事情不知道。
大脑与其他器官的不同之处在于,神经细胞几乎没有任何增加。随着我们年龄的增长,神经细胞会连接并重新连接,但细胞本身的数量在小学或更早的时候就已经确定了。
基本上,神经细胞的老化被认为会影响认知功能。
这种特殊类型的大脑老化是否可以被治疗?
理解这个问题的第一个假设是一个人的记忆力随着年龄的增长而下降的机制。大脑中的神经元通过突触加强和重新连接彼此来控制记忆。即使神经元的数量保持不变,如果这些回路的连接随着年龄的增长而减弱,记忆力就会下降。富田教授解释说:"如果我们能够保持这种功能,我们也许能够控制老化过程。
我们需要再次了解的是痴呆症的发生过程。据日本厚生劳动省估计,年有万痴呆症患者,占65岁及以上人口的16-17%。40年后,估计这一数字将上升到万,或每四个人中有一个。
痴呆症的数量随着年龄的增长而增加,被认为是一种与年龄有关的疾病。换句话说,治疗痴呆症也与治疗老龄化有关。阿尔茨海默氏病占所有此类痴呆症的近70%。
阿尔茨海默病是由淀粉样蛋白-β和tau等蛋白质在大脑中的积累引起的。美国食品和药物管理局(FDA)今年批准了Recanemab,一种能够减少淀粉样β堆积的痴呆症治疗方法,这是一个重大新闻。
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非小说作家川井香织的文章《衰老可以被治疗吗?阻止大脑老化》全文刊登在年6月的《文艺春秋》月刊和《文艺春秋》电子版上。
川井香织/文艺春秋,年6月号
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