人类已经有望实现“永生”,但我们的目的是“不老”

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自古以来,永生不老一直是人类孜孜以求的目的。经由科学生长,我们离“永生”的距离已经越来越近。然而,永生不即是不老,如果我们在延长寿命的同时,却不能解决退行性疾病,延长寿命一定水平上即是延长了衰老带来的痛苦,这样的永生是我们想要的么?我们离真正的永生不老有多远?

出品:"SELF格致论道讲坛"民众号(ID:SELFtalks)

以下内容为中国科学院神经科学研究所蔡时青演讲实录:

很是兴奋和大家一起探讨衰老的话题。人为什么会衰老?人的寿命到底有没有极限?我们能不能实现永生不老,能不能返老还童?这是大家很是体贴的话题,也是人类永恒的话题。

我们每一小我私家都和衰老有密切的关系,每小我私家从出生逐渐发展为成人,然后再逐步衰老,在衰老的历程中,各项生理功效会逐步退化。随着的年事增加,一些暮年性疾病的发生率也会随之增加,好比阿尔茨海默氏症,也是我们通常所说的暮年痴呆,另有癌症、糖尿病的发生率会大幅度提高,所以衰老也是暮年疾病最大的风险因素。

随着人类预期寿命的延长,老龄人口急剧增长。2017年,全球60岁以上的暮年人口已经到达10亿,到2050年这个数字将增加到21亿。如此严峻的全球人口老龄化问题,需要我们研究衰老、明白衰老,寻找预防衰老、反抗衰老的方法。

只管人类几千年来一直在孜孜以求永生不老,可是真正科学意义上的衰老研究,时间其实并不长。现在研究衰老的科学家都在做什么呢?大部门的衰老研究都集中在如何延长寿命这一方面。科学家是如何研究寿命的呢?他们用什么来研究寿命呢?能不能用人作为工具来研究寿命呢?

我们都知道,人的寿命很长。当我们去研究别人寿命的时候,有可能还活不外人家,所以人不太合适作为研究工具。因此科学家用寿命周期比力短的生物,好比几天的酵母、几周的线虫、几个月的果蝇、两三年的小鼠,另有十几年的猴子。固然,最近由于基因技术的生长,科学家也开始研究长寿老人,在长寿老人中探索长寿的原因。

在几十年的衰老研究历史中,许多科学家做了很是重要的孝敬。其中有两位科学家,一位是叫托马斯·约翰逊,来自美国科罗拉多大学,他第一个发现基因变异可以延长动物寿命。另外一位科学家是来自加州大学旧金山分校的Cynthia Kenyon教授,她提出了动物的寿命是可以受基因调控的。

这是两项很是重要的事情,因为在他们开始研究衰老的时候,也就是上世纪八十年月末、九十年月初,人们一直认为衰总是不行逆、不行调控的,就像机械损耗那样,用久了就坏了。他们的事情突破了观点上的束缚,对衰老研究起到了很是大的推行动用,今后衰老研究迅速生长。

这两位科学家到底发现了什么?第一位科学家托马斯·约翰逊发现了一个叫AGE-1的基因,就是图中横线划的基因,它的基因变异可以延长一个模式生物——线虫的寿命。

另外那位女科学家,她发现的是一个叫DAF-2的突变体,抑制DAF-2基因可以延长线虫的寿命,可以延长1倍。大家想象一下,我们人的寿命或许是80岁,延长1倍就意味着160岁,这是一个很是可观的数字。

今天我们知道了这两个基因都属于一条信号链上的基因,就是一个胰岛素信号通路。这是什么意思呢?我们把这个胰岛素信号通路看成多米诺骨牌,这内里的基因可以看成一个一个骨牌。胰岛素就像一个推手,一推,一个个纸牌就把信号传已往了,最后可以触发一个延长寿命的机制,从而延长动物的寿命。

这是科学家发现的第一条长寿基因通路。厥后发现,这条通路在小鼠上也是可以控制寿命的,跟人的寿命也有着密切的关系。也就是说,这个通路在进化上是很是很是守旧的。

现在科学家们已经知道有上百个基因可以调控动物的寿命,也就是说可以延长寿命。此外,有一些化合物、药物发现也可以延长动物的寿命。好比说,有一种治疗糖尿病的药,叫二甲双胍,这个药是可以延长寿命的。现在有些国家正在做临床实验,如果乐成的话,它将会是第一个可以延年益寿的药物。

我们一提到衰老研究,许多人马上会想到“永生不老”。其实这四个字有两层意思,“永生”就是如何延长寿命。“不老”是什么意思呢?就是如何能够保持康健,保持年轻时候的活力。在50岁的时候另有30岁的容貌和活力,在70岁的时候还能像四五十岁那样活蹦乱跳。

“永生”一定能“不老”吗?在动物实验内里,我们基本上可以做到“永生”了。那么这些动物能“不老”吗?最近科学家们也做了一些实验,包罗我们实验室的数据讲明,延长寿命纷歧定能延缓动物生理功效的退化,也就是说,“永生”纷歧定“不老”。

这就意味着有些长寿基因延长的是一个状态不太好的寿命,实际上这不是我们想要的。我们想要的是既能延长寿命,又能实现健康健康的衰老。从某种意义上来说,可能大部门人会选择能够健康健康的衰老,寿命短两三岁也无所谓,因此康健衰老越发重要。

如果说我们如果能够延长寿命,但不能实现康健衰老,对于整个社会、整个家庭将会一个很是大的肩负。因此,研究康健衰老不光是一个很是重要的科学问题,也一个很是重要的社会问题。

第四次中国城乡暮年人生活状况抽样观察数据告诉我们,现在我国失能人口已经到达4000万,到2050年,这个数据将靠近1个亿。

失能老人是什么意思?就是有些老人可能脑子还很清楚,可是已经失去生活能力了,躺在床上需要照顾,这是一种情况。另外一种情况是有些老人身体很康健,还活蹦乱跳的,可是大脑已经有问题酿成暮年痴呆了。这是一个很是悲伤的事情,不知道自己的家住在那里,不认得自己的亲人了,最后可能连自己是谁也不知道了。

很不幸,这种病很是的普遍。在65岁到74岁老人中,约莫有3%的人会得暮年痴呆;在75岁到84岁的老人中,约莫有19%的人会得暮年痴呆;85岁以上,快要有一半的人会得暮年痴呆,这是一个很是很是大的问题。

为什么这些病人会泛起失忆情况呢?我们先来看看大脑到底怎么样事情的。

我们从外面吸收的一些信息,会通过神经元通报到大脑中,在大脑中举行信息整合,形成学习、影象、思维、情绪等等。好比说我们听别人讲个故事,这个故事我们听到后,经由大脑整合,以为是一个很可笑的故事,我们就会发生哈哈大笑的行为,这就是大脑很是重要的功效,它是行动的指挥部。

下面的图是暮年痴呆病人的脑,大家可以看到脑的体积已经变小了,有一些脑区已经变空了,没有了,而这些脑区就是卖力学习和影象的脑区,这就是为什么病人的学习影象能力没有了的原因。这是一件很是恐怖的事情。

适才跟大家提到,现在大部门的衰老研究都集中在如何延长寿命这方面,我们至少做到了在动物上可以延长寿命。这些延长的寿命是不是都是康健寿命呢?实际上现在还不太清楚,所以我们要去研究康健衰老。

如何研究康健衰老?这是一个很是重要的问题。我所在的实验室一直在关注这个问题,我们想去研究康健衰老。那么应该从哪个角度开始研究呢?

大家都有这样的履历,同样是四五十岁的中年人,有一些很早就成为中年油腻男了,有些还像二三十岁小鲜肉,人跟人之间衰老的差异是如此差别。

在认知方面我们也有间接或直接履历。有些人会衰老得很快,好比七八十岁的时候会有一个断崖式的衰老,然后很快酿成痴呆了。另有一部门人能够终生保持很高的认知水平,越活越精神。好比著名画家齐白石,他的作品越到晚年越成熟,画作也是越到晚年卖的价钱越高。正因为这些康健老人的存在,使我们有信心去实现康健衰老。

那么康健衰老的老人是因为运气好、生活习惯好,还是有基因方面的因素?实际上现在还没有相关的研究。如果说我们能够把这些因素都找出来,对于资助我们实现康健衰宿将会有一个很是很是好的提示。

我们接纳了一个很是经典的研究衰老的动物,叫秀丽线虫,秀丽线虫是研究衰老很是重要的模式生物,它在衰老研究领域做了很大的孝敬,许多重要的长寿通路都在线虫上首先发现的,然后再在小鼠和人身上举行验证。

我们为什么会选用线虫作为衰老的研究工具呢?因为线虫很小,它只有1毫米,很容易养;另外它生活周期很短,基本上三个星期生命周期就竣事了;另有,在线虫上我们可以随便举行转基因等操作,没有伦理上的问题,这就是我们用线虫研究衰老的原因。

另外一个问题是线虫会不会老?我给大家一个视频,大家可以从这个视频里看到,年轻的线虫运动得很好,老的线虫已经不能运动了,状态很欠好。这说明线虫也会衰老,在衰老的历程中运动能力等方面会有很是大的退化。

我们选取了来自世界差别地方的线虫,这些线虫有来自于加利福尼亚的、来自于夏威夷的、来自于英格兰的、来自于澳大利亚的,我们可以把这些线虫看成差别的个体。

提到个体,我们知道每小我私家都是纷歧样的,有些人单眼皮,有些人双眼皮;有些人头发是黑的,有些人头发是黄的;有些皮肤是黑的,有些是黄的。这些差异是因为我们的基因组内里有一些细微的差异,这细微的差异叫做单核苷酸多态性,体现在DNA双螺旋结构里的一些碱基对上。人跟人之间是纷歧样的,这个纷歧样就决议了我们每小我私家之间的差异,那么线虫也有这样的碱基对上的差异。

线虫在衰老的时候会不会有衰老速度的差异?我们确实发现了线虫有衰老速度的差异,好比说它在雄虫交配能力上有很是大的差异,在进食能力、运动能力上,差别的线虫也有所差异。

这个差异是不是由于基因组上细微的差异造成的?如果是的话,到底会详细在哪个基因上有这样细微的差异,从而造成了衰老速度的差异?

在回覆这个问题之前,我向大家解释一下我们大脑中实际上有两种形式的细胞。一种是我们都知道的神经元,另外一种叫胶质细胞,也叫神经胶质,大脑内里它比神经元还多,约莫是神经元数目的10倍。

胶质细胞主要起到支持、营养神经元的作用。固然它也可以排泄一些活性物质,好比说神经肽。神经肽是什么?神经肽是大脑中除了神经递质之外的,另外一种很是重要的生物活性分子,它可以调控学习影象、调控睡眠、调控痛觉等等许多行为。

给大家举一个例子,解释一下神经肽的作用,好比说女同志有身了,她的情绪方面、个性方面可能会有一些比力大的变化,这个变化就是因为一些神经肽,好比催产素量的变化造成的。

我们发现一些衰老快的线虫,好比说英格兰品系的线虫,它的胶质细胞可以排泄一种神经肽,是完全新的神经肽,我们自己给它命名为叫RGBA-1,就是衰老调控基因神经肽。

在神经元上我们发现了有一个神经肽的吸收器,我们叫它NPR-28受体。神经肽排泄之后可以激活含有接受器的神经元的活性,然后促进衰老的一些通路,能够促进整个线虫快速衰老。

在衰老比力慢的品系内里,由于这两个基因,就是神经肽跟它受体基因上有一些细微的差异,这个差异造成了要么神经肽排泄少,要么受体活性降低,要么两者都有。这就导致这个通路被堵住了,线虫就不衰老,或者衰老比力慢,这是我们最近的一个事情。

我们这个事情是世界上第一次从个体衰老速度差异的角度来研究康健衰老,为康健衰老的研究提供了一个很是新的思路。至于神经肽以及它的受体是不是在人身上也有相同的功效,我们还需要进一步研究。

我们已经步入老龄化社会,大家都很是重视衰老研究,可是都集中在寿命调控方面,都在想措施延长寿命。相对来说,研究康健衰老的人很少,我们对脑康健衰老的明白很是肤浅。现在对暮年痴呆这样的退行性疾病,我们还是束手无措,亟需更多的科学家加入到康健衰老这方面研究来,也需要社会、需要公共支持我们康健衰老的研究。

谢谢大家!

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