加州的一项小型临床研究首次表明,逆转人体的表观遗传时钟是可能的。表观遗传时钟是用来测量一个人的生物年龄的。
在为期一年的时间里,9名健康志愿者服用了三种常见药物的混合物——生长激素和两种糖尿病药物——通过分析一个人基因组上的标记,他们的平均生物年龄减少了2.5岁。参与者的免疫系统也显示出恢复活力的迹象。
这个结果甚至让试验组织者都感到惊讶——但是研究人员警告说,这个发现只是初步的,因为试验规模很小。
加州大学洛杉矶分校的遗传学家Steve Horvath进行了表观遗传学分析,他说:“我本以为时钟会慢下来,但不会逆转。”“那感觉有点未来感。研究结果于9月5日发表在《老化细胞》杂志上。
德国亚琛大学的细胞生物学家沃尔夫冈·瓦格纳说:“这可能是有影响的。”“但结果并不是绝对可靠的,因为这项研究规模很小,也没有得到很好的控制。”
生命的痕迹
表观遗传时钟依赖于人体的表观基因组,表观基因组包括标记DNA的甲基等化学修饰。这些标签的模式在人的一生中会发生变化,并跟踪一个人的生理年龄,而这个年龄可能会落后于或超过实际年龄。
科学家通过选择基因组中的DNA甲基化位点来构建表观遗传时钟。在过去的几年里,作为表观遗传学时钟研究的先驱,Horvath开发了一些最精确的时钟。
最新的试验主要是为了测试生长激素是否可以安全地用于人类恢复胸腺组织。胸腺位于肺和胸骨之间,对于有效的免疫功能至关重要。白细胞在骨髓中产生,然后在胸腺中成熟,在胸腺中它们变成特殊的T细胞,帮助身体对抗感染和癌症。但在青春期之后,腺体开始收缩,并逐渐被脂肪堵塞。
来自动物和一些人类研究的证据表明,生长激素刺激胸腺的再生。但这种激素也能促进糖尿病,因此该试验包括两种广泛使用的抗糖尿病药物,脱氢表雄酮(DHEA)和二甲双胍,在治疗鸡尾酒。
胸腺再生、免疫恢复和胰岛素缓解(TRIIM)试验测试了9名年龄在51岁至65岁之间的白人男性。该项目由免疫学家Gregory Fahy领导,他是洛杉矶干涉免疫公司的首席科学官和联合创始人,于2015年5月获得美国食品和药物管理局的批准。几个月后,它在加利福尼亚州帕洛阿尔托的斯坦福医学中心开始了。
法希对胸腺的痴迷可以追溯到1986年,当时他读到一项研究,科学家将生长激素分泌细胞移植到老鼠体内,显然是为了恢复它们的免疫系统。令他惊讶的是,似乎没有人对这个结果进行临床试验。10年后,46岁的他给自己服用生长激素和脱氢表雄酮一个月,发现自己的胸腺有了一些再生。
在TRIIM试验中,科学家们从治疗期间的参与者身上提取了血液样本。测试显示,每个参与者的血细胞计数都恢复了活力。研究人员还使用磁共振成像(MRI)来确定研究开始和结束时胸腺的组成。他们发现,在7名参与者中,积累的脂肪已经被再生的胸腺组织所取代。
倒计时
检查药物对参与者表观遗传时钟的影响是后来才想到的。当Fahy找到Horvath进行分析时,临床研究已经完成。
Horvath使用了四种不同的表观遗传时钟来评估每个病人的生物年龄,他发现在所有测试中每个试验参与者的情况都有显著的逆转。他说:“这告诉我,这种疗法的生物学效应是强大的。”他说,更重要的是,在停止试验6个月后提供最终血样的6名参与者身上,这种效应依然存在。
Horvath说:“因为我们可以跟踪每个人体内的变化,而且每个人的反应都非常强烈,所以我很乐观。”
研究人员已经在测试二甲双胍预防常见年龄相关疾病的潜力,如癌症和心脏病。Fahy说,鸡尾酒中的三种药物可能通过独特的机制分别对生物衰老产生影响。干预免疫正在计划一个更大的研究,将包括不同年龄群体和种族的人,以及妇女。
他说,胸腺再生可能对免疫系统不活跃的人有用,包括老年人。肺炎和其他传染病是70岁以上老人的主要死因。
爱丁堡赫瑞瓦特大学的癌症免疫学家萨姆·帕尔默说,看到血液中免疫细胞的扩张是令人兴奋的。这“不仅对传染病,而且对癌症和整体老龄化都有着巨大的影响”。
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