北京中科医院坑 http://pf.39.net/bdfyy/zjft/161225/5154125.html作者
火星大叔
01
衰老是一个神秘的过程,会出现头发变白、皱纹遍布等明显变化,但是很少有人知道自己体内细胞层面的变化。
科学家认为,衰老是细胞内部组织损伤的积累。细胞不断地收到人们身体和周围环境发出的信号,这些信号会加速细胞的老化,比如氧化损伤和炎症。
衰老是引发疾病最大的风险因素,这个过程是一个极其复杂的迷宫,令研究人员颇为费解。
现在,科学家们希望寻找控制衰老的“主控开关”。理论上,抗衰老药物可以控制这个“开关”,不仅能够减缓或停止衰老,也会延缓许多与衰老相关的疾病发生。迄今为止,他们使用了各种手段试图找到延长人类寿命的方法。
遥远的南太平洋上有一座叫做“复活节岛”的小岛。这个小岛因荷兰冒险家罗赫芬于年4月5日复活节发现并登上该岛,该岛因此而得名。当地人则称之为拉帕努伊岛。这个岛在地理上属于波利尼西亚群岛,位于群岛东端,是世界上最偏僻的岛。
不过,这个岛的名气却很大,年全岛作为国家公园被列入《世界遗产名录》。他之所以如此有名,大家只要看一眼这些图片就明白了:
是的,这就是那个上面坐落着许多科学难以解释的巨大石像的小岛。石像群用忧伤的眼光看着岛外一望无垠的大海,使人遐想连篇。
这些石像为什么而存在引发了世人不断的探索和争论,甚至有些人认为这座岛上有使人永生的秘密。
当然,这只是一种充满美好祝愿的想法。
02
不过,这个想法,如今却被发现,有可能是真的。
科学家们在大约三十多年前就已发现一种抗衰老药物,这就是雷帕霉素,这可能是目前发现的最有效的抗衰老药物。
雷帕霉素在被发现之初是作为免疫抑制剂来使用的,用于降低肾移植过程中的排斥作用。后来,医生们发现它还具有抑制细胞生长的作用,因此也被用来治疗某些癌症。
年,一些研究人员对该药物进行了观察研究,看看它对于延长动物体的寿命有没有作用。这些研究人员是幸运的,因为实验表明,给相当于60岁人类年龄的小白鼠喂食雷帕霉素,其结果是雌性小白鼠的寿命延长了38%,雄性小白鼠的寿命延长了28%!试验还证明该药物同样能够延长酵母、蠕虫和果蝇的寿命。
那么,这就意味着:如果人类平均寿命目前是80岁的话,延长40%,每个人都可以活过岁!
比如下图中的,木村次郎右卫门老先生。当地时间年12月28日,以岁零天的高龄获得吉尼斯世界纪录认定,成为历史上最长寿男性。可是,如果今后每个人都延长30%寿命,那么木村先生只不过是达到了平均数而已。
雷帕霉素延长寿命的秘密在于它能够阻断细胞通道—mTOR通道,它控制着许多影响细胞生长繁殖的流程,是研究人员一直寻找的“主开关”之一,它也是我们人体所有细胞中能够控制老化速度,以及心脏病、癌症、老年痴呆症等疾病的通道之一。
这种通道从激素和营养物质中获得信号。当食物充足时,它发出信号使细胞吸收营养并生长,在这个过程中,细胞进行新陈代谢和生长的过程中会产生激发细胞老化的副产物。当限制食物热量的摄入时,这个通道可以发出信号使细胞停止生长――借此来延缓衰老。雷帕霉素作为抗衰老药的优点是,它可以阻断mTOR通道,而不需要限制食物热量的摄入。
03
年3月,据国外媒体报道,科学家近期最新发现雷帕霉素的另外一种用途:可用于治疗阿尔茨海默症(老年性痴呆)!
研究小组对阿尔茨海默症老鼠患体喂养含有雷帕霉素的食物10个星期,最初实验老鼠的年龄为6个月,对应于年轻成年阶段,但它已出现记忆能力下降和大脑组织损害的症状。
在实验的10周末,老鼠实验体在叫做“莫里斯水迷宫”的测试装置中进行测试,这种装置是一种小型游泳池,可用于评估老鼠等啮齿类动物的识记和记忆水平。
在行为测试末期,对老鼠大脑分析显示雷帕霉素对于阿尔茨海默症具有损伤缓解作用。
美国德克萨斯州大学健康科学中心生理部门副教授塞尔瓦托·奥多博士称,这是首次证实雷帕霉素能够对动物实验体恢复阿尔茨海默症相应症状的缺陷。
奥多带领的研究小组发现雷帕霉素还可以降低实验老鼠体大脑组织的损害,这种损害状况与人类阿尔茨海默症患者大脑损伤十分相近。雷帕霉素很可能将成为一种新型治疗阿尔茨海默症的治疗介入法。
04
比起这些让人脑袋疼的术语和名词来,雷帕霉素作为一款“神药”,还有更加浅显直观的表达方式。
衰老是人类与生俱来的恐惧,为了对抗它,人们不择手段。美容养颜就是对抗衰老的一种直观表现,然而吃猪蹄并不能让胶原蛋白补在脸上,打肉*素会让面部僵硬,干细胞美容更是不现实。
这些或是缺少证据支持,或是忽悠乃至带来健康风险的美容方法,都没有抓住美容的本质。要想美容,还要从对抗衰老入手。
美国德雷克塞尔大学医学院(DrexelUniversityCollegeofMedicine)的科学家就把目光锁定在有望抗衰老的药物雷帕霉素身上。
他们最新研究表明,在持续涂用雷帕霉素8个月后,受试者手部皮肤表面更光滑了,松弛减少,肤色也更均匀,色素沉着减少了。
雷帕霉素涂抹可降低手部衰老调节因子p16的表达。(来源:GeroScience)
雷帕霉素涂抹可减少阳光对手部皮肤胶原蛋白纤维的破坏。(来源:GeroScience)
涂抹雷帕霉素可改善手部皮肤细胞角蛋白5/6的分布(来源:GeroScience)
涂抹雷帕霉素后手部皮肤胶原蛋白VII蛋白显著增加。(来源:GeroScience)
大多数受试者涂抹雷帕霉素的手部皮肤光老化有显著改善。图a为一名65岁女性,减少了细皱纹,皮肤饱满;图b为一名67岁女性,肤色变得更白皙、均匀,凹陷也减少。(来源:GeroScience)
13名受试者中,有11人有明显的皮肤改善,最突出的改善是减少了静脉和肌腱的突出,老年人手部常常显得干瘪。细皱纹减少,这与胶原蛋白VII的增加一致。与光老化有关的色素沉着也有持续改善。这些显著改善是在涂抹雷帕霉素4个月后开始的。
看来,雷帕霉素不光可以延缓人整体的衰老,对皮肤来说也可以达到延缓老化和美容的作用。
发起这项研究的科学家们认为,小鼠研究表明,雷帕霉素可以延缓衰老并预防年龄有关的疾病,如心脏疾病和认知障碍,所以人们非常期望将这些研究在人体上得到验证,只是担心口服雷帕霉素有副作用而迟迟未得到推进。这次将其用于皮肤,取得了不错的效果,而且测试表明少量涂抹的雷帕霉素并未经由皮肤进入血液,即意味着之前担心的副作用得以避免。
说实在的,“神药”有如此明显的功效,相比之下世界大牌化妆品什么的,统统都弱爆了。如果一些厂家能再做一些系统的研究,把“神药”加进化妆品,可能会颠覆整个美颜行业!
05
还不仅如此。年,一项研究结果发表在年1月30日的NatureCommunications杂志上。当时哈佛大学公共卫生学院的研究人员发现雷帕霉素也许也可以用来治疗脑型疟疾!
这是因为他们新发现了在脑型疟感染的早期阶段食物摄入与疾病发展结果之间的关系,并在这个联系中确定了两种可以作为药物治疗新靶标的分子途径。
本文第一作者,遗传学和复杂疾病副教授詹姆斯·米切尔(JamesMitchell)表示,长期以来我们都知道营养会影响感染性疾病的发展过程,但我们意外的发现在疟疾模型小鼠中缓慢的减少食物的摄入量竟然能迅速改善疟疾感染小鼠的发病结果。然而这项工作的真正意义是识别了意想不到的脑型疟疾发展的分子途径,从而让我们可以用现有的药物对其进行靶向治疗。
另一项刊登在国际杂志Gut上的一篇研究论文中,来自英国格拉斯格大学等处的研究人员通过研究发现了一种老药可以新用,即雷帕霉素可以抑制某种胰腺癌的发展并且阻断其扩散。
文章中研究人员用这种老药(雷帕霉素)来治疗患胰腺癌的小鼠,此前临床试验中,当研究者给所有患者服用雷帕霉素时,并没有发现其可以有效抑制胰腺癌的发展。
而在这项研究中,研究人员表示,雷帕霉素可以有效治疗因PTEN基因错误而引发的胰腺癌。当给予因PTEN突变而发生胰腺癌的小鼠雷帕霉素之后后,研究者发现雷帕霉素可以有效阻断癌细胞的扩散和发展。
在某些小鼠机体中,雷帕霉素甚至可以促进肿瘤死亡!
雷帕霉素可以阻断一种名为哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)的蛋白质,mTOR可以控制细胞的生长;研究人员表示,因PTEN突变而产生的胰腺肿瘤或许依赖于mTOR而生长;在对人类机体胰腺肿瘤分析后,研究人员发现5个人中就有1人携带有错误的PTEN基因,而依赖于雷帕霉素的疗法或许会给这些风险个体带来福利!
火叔写到这里的时候,不由得长叹一声。西方医学或者更精准一点说,现代医学已经进入非常精巧深刻的研究层面。现代医学对于基因和细胞等微观层面的研究,能够非常精准地阐明疾病产生的原因,能够精确地阐释药物会对哪些人产生作用,究竟如何治疗了疾病,会产生哪些副作用,副作用产生的肌理和减缓副作用的方法。
这一切,中医或者说传统医学能做到吗?切脉能告诉医生这个人是否带有错误的PTEN基因呢?
时代不同了,中医不是没有用处,而是单靠中医本身,它已经不具备继续深入发展和拓宽应用范围的能力。必须借助现代医学的设备、手段、方法和理念,才能发展下去。
可是,如果中医完全借助现代医学的设备、手段、方法和理念,那么,它也就不能再被称呼为中医了。
人类历史上,传统医学曾经挽救了很多人的生命,或者改善了很多人的生活质量。但只有现代医学,才真正推动了医学和人类社会的发展。
如果有些人到今天还执着于“中医”这两个字里面的“中”字,而不是忠实地、实事求是地还原其中的“医”字,积极向现代医学靠拢,那是就一种彻底的狭隘和愚昧。
06
到这里我们先停一停,我们已经知道雷帕霉素可以延缓衰老、美化皮肤,治疗脑型疟疾和治疗癌症,但是,如此神奇的药物,当初却是因为能够抑制免疫而进行研发生产和销售的。
也就是说,之前我们介绍的那些神奇功能,只不过是他干好本职工作之外的意外收获。
雷帕霉素当初的本职工作,是抑制免疫。它主要用于人体器官移植之后抑制人体免疫作用,从而让被移植者生存下来。特别是肾脏移植。
免疫抑制剂的研究由来已久。
年Vorony开始进行人的同种肾移殖,由于没有认识免疫学的个体特异性、异体排斥作用,病人在术后48小时后死亡。
年,学者Medawa发现二次排斥,认识到器官移植免疫的存在。
年12月美国波士顿医生默里成功做了世界上第一例同卵双胞胎之阿的肾移植手术,但发现病人依然不能长期存活。
以后,器官移植作为挽救人类生命的手段日益引起人们的重视。由于异体器官移植人体自身免疫系统的排斥作用,使器官移植遇到了极大的困难。于是人们在60多年探索研究中,发现了各种免疫抑制剂应用临床。
那么,雷帕霉素在抑制免疫方面的功效,最早是如何被发现的呢?与复活节岛又有什么关联呢?
07
遥远而神秘的复活节岛位于东南太平洋上,距离最近的陆地约多公里,是一个与世隔绝的孤岛。当地居民将该岛称作RapaNui(拉帕努伊岛)。岛上矗立着余座古代巨石像“摩埃(moai)”,复活节岛因此闻名于世,而雷帕霉素的故事也起源于这些巨人石像。
年国际卫生组织和加拿大医学会组织的一个由麦吉尔大学外科医生StanleyC.Skoryna率领的由医生和科学家组成的40余人科学考察探测队乘加拿大海*HMCSCapeScott号于年11月16日从爱德华王子岛出发到南太平洋的复活节岛开始了为期4个月的科学考察,科考队此行目的是研究岛上原住民的遗传性、生活环境和常见疾病。
在科考队中,来自加拿大蒙特利尔大学的微生物学家GeorgesL.Nógrad负责采集植物和收集土壤标本。
GeorgesL.Nógrad到了岛上之后,觉得有些东西不对头,但说不出来。
后来他忽然明白过来:在复活节岛这个孤悬海外的岛上,没有大陆上常见的牛和驴,当地主要使用西方探险家带来的马匹作为畜力。所以岛上马匹数量众多。
马是要到处拉臭臭的,但是当地居民从不穿鞋,赤脚会大大增加接触破伤风孢子的机会,可是蹊跷的地方在于:岛上的居民从来不曾感染破伤风!
这真是一个神奇的现象!
为了探明其中的原因,GeorgesL.Nógrad从复活节岛上采集了60余份土壤样品进行研究,却仅在一份样品中发现了破伤风孢子。说明破伤风孢子在当地的土壤里很难存活。
后来,GeorgesL.Nógrad停止了分离工作,并将样品转交给了位于蒙特利尔的Ayerst制药公司研究中心。从那以后又经历了几年的曲折之后,才由当时在Ayerst公司工作的SurendraN.Sehgal博士从中发现了雷帕霉素。
SurendraN.Sehgal出生在巴基斯坦一个名叫Khushab的小村庄,印巴分治后举家迁往印度新德里。年于英国获得博士学位后前往加拿大作博士后研究,年加入Ayerst公司研究所的微生物研究室从事微生物天然产物研究。
年,正是Sehgal从复活节岛土壤样品中的细菌代谢物里分离出一种物质,发现其具有很好的抗炎作用。
为了纪念其发现地,Sehgal取当地语言对复活节岛的称谓“RapaNui”,将这种物质命名为rapamycin(雷帕霉素)。其实“拉帕努伊”和“雷帕”对应的是同一个字头,读起来也很相似。
Sehgal把雷帕霉素样品送到美国癌症研究所,发现其对实体肿瘤也具有很好的抑制作用。此后,雷帕霉素的化学结构通过X射线衍射法得到了确定。
但是由于Ayerst公司内外种种原因,对于雷帕霉素的研究并没有沿着药物开发的方向深入进行,相反年公司关闭了在蒙特利尔的研究所,剩下部分核心人员转移到了新泽西的普林斯顿,雷帕霉素的研究与开发计划也一度中止,Sehgal只能把雷帕霉素样品放在家中的冰柜里储存。
直到年Wyeth(惠氏)和Ayerst两家公司合并后,此项研究才开始有了转机。年,Sehgal终于说服新的管理层,关于雷帕霉素的研究得以继续。Sehgal及其团队很快发现雷帕霉素除了具有抗炎活性外还具有抑制免疫系统的作用。
20世纪80年代是抑制自身免疫药物热潮期,年作为诺华(Novartis)集团成员之一的山德士(Sandoz)公司刚刚研发了第1个器官移植免疫抑制剂环孢霉素(cyclosporinA),并很快成为公司的重磅产品。与此同时,年日本藤泽(Fujisawa)制药也报道了他们从土壤微生物中得到的免疫抑制剂FK-,其结构一半与雷帕霉素相同。
20世纪80年代末期到90年代初期,FK-的活性研究完成,很快在年作为第1个大环内酯免疫抑制剂被美国FDA批准上市,通用名为Tacrolimus(他克莫司),最初作为肝脏的器官移植免疫抑制剂,后来扩展到其他类型的器官移植。
在FK-活性和结构的启示下,惠氏公司的药物化学家和药理学家都对雷帕霉素产生了浓厚的兴趣,他们把研究焦点放在剂型开发上,成功制备出雷帕霉素口服剂。
年12月15日雷帕霉素临床试验即将完成时,惠氏公司向美国FDA递交了新药申请;年2月1日,雷帕霉素获得FDA优先评价资格,并于7月27日通过了评审;年9月15日,距递交新药申请仅仅过了9个月,惠氏公司拿到了FDA正式批文,随后在加拿大等国家相继批准了该药的使用。年惠氏被辉瑞(Pfizer)收购,雷帕霉素被重新包装为rapamune(雷帕鸣)、sirolimus(西罗莫司)。
至此,来自遥远复活节岛的一代神药就此闪亮登场!
08
“神药”雷帕霉素的传奇还没结束,后来的一些研究表明,他还能对老年痴呆症有帮助。
3月31日,AgingCell杂志发表了题为“RapamycininhibitsthesecretoryphenotypeofsenescentcellsbyaNrf2-independentmechanism”的论文。来自俄勒冈州立大学的科学家们证实,雷帕霉素能够帮助对抗神经系统损伤,如阿尔茨海默症,俗称老年痴呆症。
该研究的通讯作者VivianaPerez表示,这一发现有望为神经系统疾病提供新的治疗途径。
Perez说:“雷帕霉素的价值显然与解决细胞衰老(cellularsenescence)相关问题有关。到达衰老时期时,细胞会停止增殖,开始分泌引发炎症的有害物质。”
有害化合物的分泌创作了一个*性环境,称为衰老相关分泌表型(senescence-associatedsecretoryphenotype,SASP)。SASP会破坏细胞微环境,改变相邻细胞正常运作的能力。这一广泛的过程最终与衰老相关。
雷帕霉素似乎能够帮助对抗衰老。
“细胞衰老的增加与多种退行性疾病有关,包括癌症、心脏病、糖尿病和神经系统疾病(如痴呆、阿尔茨海默症)。在实验动物中,当我们清除衰老细胞,它们会活得更久,产生更少的疾病。而雷帕霉素治疗能够带来相似的效果。”Perez解释道。
是的,其实关于雷帕霉素还有更多的研究。
比如来自加州大学旧金山分校,霍德华休斯医学院等处的研究人员发现了雷帕霉素能减轻年龄相关肥胖症状。
领导这一研究的是著名的詹裕农和叶公杼夫妻,他们的主要研究方向是离子通道和神经发育等方面。
传奇伉俪创造了多个“一起”,这个故事我们后面再说
记得