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科学家拟输入年轻人血液治疗早老性痴呆症患者

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核心提示:《新科学家》杂志网站近日的一篇报道称,今年10月,一些阿尔茨海默氏症(早老性痴呆症)患者将在加州参与一项特殊的实验:他们体内将输入来自年轻人的血液,以探究这种方法能否改善他们的认知能力,扭转病情造成的损害。

这听起来像一部吸血鬼电影的情节。《新科学家》杂志网站近日的一篇报道称,今年10月,一些阿尔茨海默氏症(早老性痴呆症)患者将在加州参与一项特殊的实验:他们体内将输入来自年轻人的血液,以探究这种方法能否改善他们的认知能力,扭转病情造成的损害。

科学家们有理由对这项研究充满信心。动物实验表明,输入年轻小鼠的血液后,老年小鼠不仅认知能力和多个器官的健康状况都有所增强,它们甚至看起来更年轻了。如果同样的结果能够发生在人类身上,化妆品和制药业等分支行业的市场可能是巨大的。

年轻鼠的血液让老年鼠恢复活力

抛开吸血鬼的传说,换血这一想法的最早实施可追溯到20世纪50年代,当时康奈尔大学伊萨卡分校营养学家克莱夫·麦凯将一只老年小鼠和一只年轻小鼠的循环系统缝合在了一起,这种方法在免疫学上被称为“异时异种共生”。他发现,老年小鼠的软骨比预期更快地出现了年轻化。

但直到最近,这个实验背后的机制才得到了更明确的理解。

2005年,斯坦福大学的托马斯·兰德团队发现,来自年轻小鼠的血液让老年小鼠的肝脏和骨骼肌干细胞回复到了更年轻的状态。老年小鼠也能够像年轻小鼠一样修复其受伤的肌肉。不过,事情似乎都是有两面性的:接收了老年鼠血液的年轻小鼠也出现了过早衰老的迹象,在某些情况下,它们受伤的肌肉并没有如预期的那样很快愈合。

其他几项实验也显示了类似的结果。2012年,哈佛大学的艾米·韦杰赛特团队开展的研究表明,年轻鼠的血液能够逆转老年鼠衰弱的心脏功能。研究人员让患有心肌肥厚病的老年小鼠与健康的年轻小鼠配对,并将它们的循环系统连接起来。4周后,老年鼠的心脏便缩小到与年轻鼠同伴一样的尺寸。但在这个实验中,年轻鼠似乎并没有受到对方血液的影响,它的心脏大小没有改变。

血浆中的蛋白质GDF11是关键因素

哈佛研究人员排除了老年小鼠的变化是受血压下降影响之后,确定血浆中存在的一种被称为生长分化因子11(GDF11)的蛋白质似乎起到了关键作用。这种蛋白质的水平会随着年龄增长而出现下降。

他们每天给心肌肥厚的老年小鼠注射GDF11,30天后,这些小鼠的心脏缩小的程度与之前进行的“异种共生”实验结果相当。一年后,该团队又通过实验证明,每日注射GDF11的小鼠的血管数量和大脑中干细胞数量都增多了,众所周知,这两个因素都有助于改善大脑功能。

另一个以斯坦福大学的托尼·韦斯-科瑞为首的独立研究团队也进行了类似实验,他们将年轻小鼠的血浆注入老年小鼠体内,发现后者的耐力和认知功能都增强了。

不论是小鼠还是人类,随着年龄增长,GDF11的水平都会下降。虽然研究人员并不清楚是什么原因导致了GDF11下降,但他们知道它参与了控制发育的若干种机制。GDF11也被认为可减轻老龄化对大脑的影响,部分原因在于它能够激活另一种与神经发育和长期记忆有关的蛋白质。

人体试验即将启动

接下来的重要问题是:对人类而言,提升GDF11水平是否能产生同样的效果?

韦斯-科瑞认为这种做法可行。他的团队已经尝试着将取自年轻人类的血浆注入老年小鼠体内。初步研究结果表明,人体血液同样可以让老年小鼠恢复活力。“我们看到了这些惊人效果。”他说,“人类的血液对于迄今我们所研究过的每个器官都具有有益作用。”

现在,最后一个环节——给身体状况不佳的老年人注射年轻人血浆的人体试验——即将启动。10月初,斯坦福大学的研究团队将把30岁以下年轻人捐赠的血浆,输入到患有轻度至中度阿尔茨海默氏症的老年志愿者体内。

韦斯-科瑞表示,由于输血有长期的安全记录,这项人体试验很容易便获得了批准。研究小组希望看到这些老年志愿者的认知能力能够立即获得改善,但韦斯-科瑞表示,这仍然是非常试验性的举动。他警告说,不要尝试自己在家里换血,因为输血前需要进行疾病筛查、血型匹配和血浆分离等多个步骤,而“喝血当然就更不可取了”。

“我们将分别评估输血前和输血几天后患者的认知功能,并将在接下来的几个月时间内跟踪每位患者,看看是否会出现任何积极的影响。”他说,“这种影响可能是短暂的,但即使只有一天,也证明了这一理念是值得追求的。”

不过,参与这项工作的所有研究者都认同,GDF11可能不是让器官保持青春活力的唯一因素。“认为只有一个影响因素的想法太乐观了。”在哈佛大学开展类似研究的弗朗西斯科·罗福莱多说,“这更可能是几个因素组合施加影响的结果。”

在罗福莱多看来,测试年轻人的血液对早老性痴呆症患者有何作用,这非常吸引人,但从长远而言,最好还是努力确定这种修复效果是由哪些个体因素施加的,以便使它们更易适用于人类。他说:“试想一下,如果你不得不一直输入年轻的血液——很难想象这能作为一种疗法——那么谁来为你捐献所有这些血?”

年轻人血液或可成为化疗辅助手段

意大利罗马第一大学的亚历山德罗·拉维亚诺说,这项关于老龄化疾病的研究肯定是有前景的,但他更感兴趣的是将年轻人的血液用于治疗慢性疾病的可能性。他说,癌症患者如果能够避免肌肉萎缩,生存几率将大幅提高,“所以我在考虑能否利用年轻血液中这些可保持活力的因素,来减少化疗过程中肌肉萎缩的发生。”

但拉维亚诺也表示,在进入癌症患者的临床试验之前,还需要更深入地了解血液中那些有益因素的动态变化,比如它们何时达到峰值。5年还是35年?“我们不知道。”他说。他也想调查清楚,如果GDF11的用量“过多”会出现什么状况——是会带来更多好处,还是导致负面结果?目前拉维亚诺正在肿瘤动物身上测试GDF11的效果,看它是否能抑制肿瘤的生长,同时他也希望能够启动人类的观察试验。

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