华盛顿大学:注射年轻小鼠血液成分可延长老年小鼠寿命10%

圣路易斯华盛顿大学的研究表明,给26个月大的老年小鼠(相当于人类80-90岁)注射年轻小鼠血液内的eNAMPT酶(NAD+限速酶)后,老年小鼠的中位寿命延长10.2%,并且老年小鼠的运动能力、睡眠质量、皮肤及毛发等均得到改善,接近年轻小鼠的水平。

作者: Mercury, 北京协和医学院博士
华盛顿大学:注射年轻小鼠血液成分可延长老年小鼠寿命10%

在过去的半个世纪,科学家们为打破衰老做了一系列尝试。其中有一种较为惊悚的实验——“换血疗法”。2005年,美国斯坦福大学的Thomas Rando博士在《自然》期刊上发表文章称,将一只老年小鼠和一只年轻小鼠的血液系统通过手术连接在一起,让二者共享血液循环后,发现老年小鼠出现了年轻化的趋势。

这一发现引发了广泛关注,但年轻血液可以延缓衰老的原因一直没有研究证实。直到2019年8月,圣路易斯华盛顿大学医学院的今井真一郎(Shin-ichiro Imai)教授,在《细胞代谢》(Cell metabolism)期刊发表的研究表明,“换血疗法”可以延长寿命,是因为年轻血液中含有更多的eNAMPT酶,其可通过细胞外囊泡运输至体内各组织器官中,促进NAD+的合成。

首先,研究人员分析了小鼠血液中eNAMPT酶含量,发现与6个月大时相比,18个月大的雄性小鼠和雌性小鼠血液中eNAMPT酶含量分别减少约30%和70%。不仅如此,研究人员还发现,小鼠血液中eNAMPT酶含量与它们的寿命相关,即血液中这种酶含量越高,小鼠的寿命越长。而且,研究人员在人类中也发现了类似的现象,老年人血液中eNAMPT酶含量也显著低于年轻人。

图1 老年人血液中eNAMPT酶的含量显著低于年轻人

为了再次验证上述结果,研究人员通过转基因技术增强小鼠的eNAMPT表达(ANKI小鼠)。结果发现,与正常小鼠相比,20个月大的ANKI小鼠各个组织器官中的NAD+水平显著增高,组织器官与年龄相关的功能减退也明显减轻。

同时,研究人员发现,ANKI雌性小鼠的中位寿命延长13.4%,10% ANKI雄性小鼠的最大寿命得到显著延长。研究人员表示,“这些结果表明,提高eNAMPT酶的含量,可延长实验小鼠的寿命。”

随后,研究人员通过进一步分析发现,eNAMPT酶主要通过细胞外囊泡运输到体内各组织器官中促进NAD+合成。对此,研究人员从从4-6个月大的年轻小鼠(相当于人类12-18岁)血液中提取含有eNAMPT的细胞外囊泡,注射到26个月大的老年小鼠(相当于人类80-90岁)体内,每周注射一次,为期3个月。

结果发现,对照组小鼠中位寿命为840天,而注射eNAMPT酶的老年小鼠中位寿命为926天,中位寿命延长了10.2%。并且注射eNAMPT酶的老年小鼠的运动能力、睡眠质量、皮肤及毛发等均得到改善,接近于年轻小鼠的水平。

图2 补充eNAMPT酶的老年小鼠与正常老年小鼠对比

研究人员表示,“我们结果表明, eNAMPT酶可通过细胞外囊泡运输至身体各组织器官,从而减轻特定组织器官(如下丘脑,海马体,胰腺和视网膜)中与年龄相关的功能衰退,并延长小鼠寿命。而且,本研究揭示了一种新的eNAMPT酶运输机制,利用该机制可促进NAD+合成,这为未来研究如何提高体内NAD+水平提供了一条新途径。”

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