文章內(nèi)容如下:
2009年和2012年的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎都頒給了有可能讓人類長生不老的研究,但它們都未得以臨床評估,長生不老的美好愿望依然只是在各種嘗試的路上行進(jìn)著。
古有秦始皇煉丹尋不老藥,埃及法老用自身尸體做木乃伊,今有諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎獲得者約翰·格登與山中伸彌從事細(xì)胞重構(gòu)工作,使成年細(xì)胞變回胚胎狀態(tài)成為可能,為重塑人體器官組織提供幫助??梢?,古往今來,都有人在不斷探索能夠長生不老的方法,只是至今都未能改變最終死亡的命運(yùn)。
科學(xué)家一直致力于研究許多化合物的特性以尋找延長生命的藥物
早期,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可以延長哺乳動物最大壽限的基因突變,對于限制能量攝入為何能延長多種動物的壽命有了新的認(rèn)識,抗衰老藥物的開發(fā)似乎就是坦途一條。但進(jìn)展遠(yuǎn)沒有期望的那樣順利,雖然在動物實(shí)驗(yàn)中,限制能量攝入不僅可以延長小鼠壽命,還能延遲癌癥、神經(jīng)退行性疾病、糖尿病及其他老年相關(guān)疾病的發(fā)生,但對大多數(shù)人來說,通過嚴(yán)格的節(jié)食來延緩衰老并不可行。
1964年11月,加拿大皇家海軍艦隊(duì)從哈利法克斯出發(fā),前往復(fù)活島(太平洋上的一個(gè)火山島,以神秘的巨人頭雕像聞名于世),開始為期4個(gè)月的航海探險(xiǎn),領(lǐng)隊(duì)是加拿大麥吉爾大學(xué)的斯坦利·斯科利納(StanleySkoryna),隨行的還有其他38位科學(xué)家。探險(xiǎn)結(jié)束后,他們帶回了數(shù)百種動植物標(biāo)本,以及當(dāng)?shù)厮?49位居民的血液和唾液標(biāo)本。但實(shí)際上,最大的收獲來自一支試管中的土壤樣本,其所含有的一種細(xì)菌產(chǎn)生的防御性化學(xué)物質(zhì)雷帕霉素(rapamycin)能夠延長多個(gè)物種的壽命。但遺憾的是,雷帕霉素本身的副作用決定了它可能無法用于人類。
2006年,科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),紅酒中的一種重要成分白藜蘆醇(resveratrol)能抵消高脂飲食引起的壽命縮短,這種效果在一定程度上類似能量限制。這似乎是一項(xiàng)突破,可惜隨后證實(shí),這種作用于去乙?;福╯irtuins)的物質(zhì)還是不能延長正常飲食小鼠的最大壽限。
2009年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎頒給了揭秘端粒和端粒酶對于染色體所起保護(hù)作用的伊麗莎白·布萊克本、卡蘿爾·格雷德和杰克·紹斯塔克3位科學(xué)家。他們的研究發(fā)現(xiàn)端粒是一種DNA序列,會在細(xì)胞分裂過程中逐步變短直到細(xì)胞最終變異或死亡。而端粒酶可以減慢端粒的萎縮進(jìn)程,為治療癌癥等疾病和實(shí)現(xiàn)人類的長壽提供了新的啟發(fā),但是真正要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)還言之過早。
美國伊利諾斯大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病學(xué)教授杰伊·奧爾沙恩斯基認(rèn)為,克服老化問題并不能僅僅通過一種藥物實(shí)現(xiàn)。奧爾沙恩斯基表示,“雷帕霉素、白藜蘆醇和端粒酶,在很大程度上只是流于表面。在過去10年中,沒有任何藥物能夠干涉并緩解人類衰老問題?!?/font>
約翰?格登爵士和山中伸彌發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)細(xì)胞發(fā)育可助人體器官組織重塑
1938年,1935年的諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎獲得者漢斯?斯佩曼(HansSpemann)和他的學(xué)生發(fā)現(xiàn),把發(fā)育早期的蠑螈細(xì)胞核移植到去除了細(xì)胞核的發(fā)育晚期蠑螈胚胎中,胚胎細(xì)胞可以繼續(xù)發(fā)育成為一個(gè)完整的蠑螈。既然單獨(dú)的細(xì)胞核移植就可以讓生物由一個(gè)細(xì)胞逐漸分裂分化成為完整的個(gè)體,那么這種現(xiàn)象就一定不會僅僅存在于胚胎中。
20世紀(jì)60年代,約翰?格登做了個(gè)實(shí)驗(yàn),證明成體細(xì)胞也可以用類似的技術(shù)重新獲得發(fā)育成一個(gè)完整個(gè)體的潛在能力。他把美洲爪蟾的小腸上皮細(xì)胞核注入去核的卵細(xì)胞,結(jié)果發(fā)現(xiàn)一部分卵依然可以發(fā)育成蝌蚪,其中的一部分蝌蚪可以繼續(xù)發(fā)育成為成熟的爪蟾,這就是人類第一次從動物的成體細(xì)胞中重新復(fù)制出一個(gè)新的動物。在這之前,很多生物學(xué)家認(rèn)為生長是通過細(xì)胞丟掉無用的基因而實(shí)現(xiàn)的。而戈登的這一實(shí)驗(yàn)揭示出,生長發(fā)育其實(shí)是基因開關(guān)被打開或者關(guān)閉的過程,而且這個(gè)過程是可逆的。
自此,無數(shù)的科學(xué)家開始不斷把發(fā)育到各個(gè)階段的細(xì)胞核通過核轉(zhuǎn)移技術(shù)移植到各種胚胎細(xì)胞中。這項(xiàng)技術(shù)甚至在上世紀(jì)80年代就已開始商業(yè)使用,例如利用這項(xiàng)技術(shù)可以短期內(nèi)獲得大量難得的良種奶牛的胚胎,一次性讓數(shù)十頭母牛懷孕并產(chǎn)下品性完全一樣的小牛。
到了1997年,英國愛丁堡附近羅斯林學(xué)院(RoslinInstitute)的伊安?威爾穆特(IanWilmut)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)完成了成體細(xì)胞的核移植,將一頭母羊的乳腺細(xì)胞核和另一頭羊的去核卵細(xì)胞融合發(fā)育,誕生出了一頭叫做多莉的克隆綿羊。然而,2003年2月,獸醫(yī)檢查發(fā)現(xiàn)多莉患有嚴(yán)重的進(jìn)行性肺病,這種病在目前還是不治之癥,于是研究人員對它實(shí)施了安樂死。當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)成員之一,如今管理著新加坡干細(xì)胞協(xié)會(SingaporeStemCell Consortium)的阿蘭?科爾曼(AlanColman)說:“多利留下的遺產(chǎn)是,它恢復(fù)了重構(gòu)領(lǐng)域的活力,還引起了山中的注意?!?/font>
2006年,山中伸彌證明了細(xì)胞重構(gòu)可以僅僅利用4個(gè)基因來完成,從而再次改變了全局。他發(fā)現(xiàn)當(dāng)這四個(gè)基因重新在細(xì)胞內(nèi)開始表達(dá)的時(shí)候,這個(gè)細(xì)胞就具有了類似干細(xì)胞的可誘導(dǎo)分化能力。這意味著,人類找到了更安全的方法來修復(fù)體內(nèi)潛在的受損器官或組織。
獲諾貝爾獎只是個(gè)開始,臨床應(yīng)用仍存在安全性障礙
山中伸彌的研究表明,利用從成年人體內(nèi)獲得的干細(xì)胞來進(jìn)行移植和誘導(dǎo)分化,比用胚胎細(xì)胞更安全。而利用已經(jīng)分化成熟之后的細(xì)胞,重新讓這些成體細(xì)胞“返老還童”變回干細(xì)胞又更安全。但最重要的風(fēng)險(xiǎn)是,山中伸彌的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn),通過誘導(dǎo)獲得的干細(xì)胞大概有20%左右會發(fā)生癌變。這主要是因?yàn)楦杉?xì)胞和腫瘤細(xì)胞有很多相似之處。它們都能夠不斷分裂,都可以被“種植”在各種組織里。有時(shí)候腫瘤細(xì)胞也會被誘導(dǎo)分化,即使人工移植也難以避免體內(nèi)的干細(xì)胞不會變成腫瘤細(xì)胞。盡管目前的實(shí)驗(yàn)大多數(shù)都是在老鼠或其他動物身上完成的,但這些潛在的后果大大限制干細(xì)胞在人體的使用。
即使是在獲得諾貝爾獎以后,山中伸彌也認(rèn)為干細(xì)胞應(yīng)用在臨床上最大的障礙依然是安全性。一些生物學(xué)家亦擔(dān)憂,如果臨床試驗(yàn)中暴露出安全問題,會招致人們的反對。在美國加州大學(xué)舊金山分校(UniversityofCalifornia, San Francisco,UCSF)與山中共事的迪帕克?斯里瓦斯塔瓦(DeepakSrivastava)說:“我們必須非常、非常小心地保證安全,不能造成任何害處?!倍竦谦@獎之后發(fā)表的一些評論也指明了這個(gè)正日益顯現(xiàn)的爭論焦點(diǎn):美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)和其他監(jiān)管機(jī)構(gòu)或者會出于安全性考慮而推遲或者阻止基于重構(gòu)細(xì)胞技術(shù)的療法應(yīng)用到病人身上。
雖然近年來兩次的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎都頒給了有可能讓人類長生不老的研究,但是都未能在臨床上得以應(yīng)用,長生不老的美好愿望依然只是在各種嘗試的路上行進(jìn)著。