稀释血浆可以使组织恢复活力，逆转小鼠的衰老

The picture shows two images of cells taken under a microscope. The top image has fewer cells, which are shown as pink blobs with blue dots, compared to the lower image

经过有效稀释血浆中蛋白质的手术(下图)，年龄较大的老鼠显著地长出了更多新的肌肉纤维，如图所示为粉红色的“甜甜圈”形状。(图片由Irina Conboy提供)

2005年，加州大学伯克利分校的研究人员做出了一个惊人的发现，用年轻和年老的老鼠做连体双胞胎——这样他们就可以共享血液和器官——可以使组织恢复活力，逆转年老老鼠的衰老迹象。这一发现引发了一阵研究热潮，人们开始研究年轻人的血液中是否含有特殊的蛋白质或分子，这些蛋白质或分子可以作为老鼠和人类的“青春之泉”。

但是同一个研究小组的一项新研究表明，只要稀释年老老鼠的血浆，就可以达到类似的逆转衰老的效果——不需要年轻的血液。

在这项研究中,研究小组发现,替代血浆的一半老老鼠的盐水和白蛋白,白蛋白简单地取代蛋白质时失去了原始的血浆,相同或更强的复兴对大脑的影响,与年轻小鼠肝脏和肌肉比配对或年轻的血液交换。在幼鼠身上进行同样的操作，对它们的健康没有有害影响。

这一发现改变了主要的年轻化模式，从年轻的血液转向好处，消除老化，潜在的有害因素，在老血液。

“对于我们最初的实验有两种主要的解释:首先,在鼠标加入实验中,复兴是由于年轻人和年轻的蛋白质或成为减少老化的因素,但同样可能的替代方法是,随着年龄的增长,你有一个高度的血液中某些蛋白质成为有害的,而这些被移除或中和年轻的伙伴,“Irina Conboy说,他是加州大学伯克利分校的生物工程教授，2005年加入老鼠的论文的第一作者和这项新研究的高级作者。正如我们的科学所显示的，第二种解释被证明是正确的。不需要年轻的血液或因子来恢复青春;稀释旧血就足够了。”

在人体中，可以通过一种称为治疗性血浆置换(或血浆置换)的临床程序改变血浆的成分，这种方法目前已获得美国fda批准，用于治疗多种自身免疫性疾病。该研究小组目前正在进行最后的临床试验，以确定一种改良的人体血浆交换剂是否可以用于改善老年人的整体健康，以及治疗与年龄相关的疾病，包括肌肉萎缩、神经退化、2型糖尿病和免疫失调。

“我认为人们需要一些时间才能真正放弃年轻的血浆中含有返老还童分子的想法，或者说是治疗衰老的灵丹妙药，”穿刺治疗小组的医学主任和论文的合著者Dobri Kiprov说。“我希望我们的研究结果为进一步研究血浆置换打开了大门——不仅用于衰老，而且用于免疫调节。”

这项研究在线发表在《衰老》杂志上。

一个分子“重置”按钮

在2000年代早期,Conboy和她的丈夫和研究伙伴迈克尔•Conboy高级研究员和生物工程学系的讲师在加州大学伯克利分校,这项新研究的作者之一,有一种预感,我们的身体受损组织再生的能力仍然与我们步入老年的干细胞,但不知为何,这些细胞通过关闭我们的生物化学变化随着年龄的增长。

康博伊说:“我们认为，衰老可能真的比人们想象的更有活力。””我们认为它可能引起的瞬态和可逆的再生,下降,即使有人很旧,能力建立新的组织的器官能恢复到年轻的水平基本上取代了破碎与健康的细胞和组织,监管,这种能力是通过特定的化学物质随着年龄变化的方式变得适得其反。”

Conboys后发表了他们2005年开创性工作,表明让连体双胞胎从旧的老鼠和一个年轻的老鼠扭转许多年长的老鼠衰老的迹象,许多研究人员抓住,年轻的血液中特定的蛋白质可以解锁的关键身体潜在的再生能力。

然而，在最初的报告和最近的一项研究中，当年轻的动物和年老的动物之间进行血液交换时，年轻的动物表现出衰老的迹象。这些结果表明，在年轻静脉中循环的年轻血液无法与年老的血液竞争。

因此，Conboys认为随着年龄的增长某些蛋白质的积累是组织维护和修复的主要抑制剂，而用血液交换稀释这些蛋白质也可能是最初结果背后的机制。如果消息属实,这将暗示着一种另类的、更安全的路径成功的临床干预:从年轻的血液,而不是添加蛋白质可能伤害病人,age-elevated蛋白的稀释可以治疗,同时也允许年轻蛋白质通过消除因素的增加会抑制它们。

为了验证这一假设，Conboys和他们的同事们提出了进行“中性”血液交换的想法。他们不需要将老鼠的血液与更年轻或更年长的动物的血液进行交换，而是简单地用含有血浆最基本成分的溶液来稀释血浆，溶液中含有生理盐水和一种叫做白蛋白的蛋白质。溶液中所含的白蛋白补充了这种丰富的蛋白质，而这种蛋白质是整个生物物理和生化血液健康所必需的，当一半的血浆被移除时，这种蛋白质就会消失。

“我们想，‘如果我们有一些中性年龄的血液，一些不年轻或不老的血液会怎么样?’”迈克尔·康博说。“我们用它来交换，看看它是否还能改善这头老牲口。这意味着通过稀释旧血液中的有害物质，可以使动物变得更好。如果幼畜的病情恶化，那就意味着稀释幼畜体内的有益物质会使幼畜病情恶化。”

在发现中性血液交换显著改善了老龄老鼠的健康状况后，研究小组对这些动物的血浆进行了蛋白质组学分析，以找出它们血液中的蛋白质在此过程中是如何变化的。研究人员对接受过治疗性血浆置换的人的血浆进行了类似的分析。

他们发现，血浆交换过程就像一个分子重置按钮，降低了一些随着年龄增长而升高的促炎蛋白的浓度，同时让更多有益蛋白，比如那些促进血管化的蛋白大量反弹。

Conboy说:“其中的一些蛋白质是特别值得关注的，在未来，我们可能会把它们作为额外的治疗和药物候选。”“但我要对银弹提出警告。任何一种蛋白质的改变都不可能逆转衰老。在我们的实验中，我们发现我们可以做一种相对简单且得到fda批准的方法，但它同时朝着正确的方向改变了许多蛋白质的水平。”

在临床实践中使用治疗性血浆置换的Kiprov说，治疗性血浆置换持续2到3个小时，没有或轻微的副作用。该研究小组即将进行临床试验，以更好地了解治疗性血液交换如何最好地应用于治疗人类衰老疾病。

论文的合著者包括加州大学伯克利分校的Melod Mehdipour, Colin Skinner, Nathan Wong, Michael Lieb, Chao Liu, Jessy Etienne和Cameron Kato。

这项工作由美国国立卫生研究院资助，资助项目为R56 AG058819、R01 EB023776、R01 HL139605;获公开慈善项目奖;以及国立卫生研究院T32和库克奖学金。