虽然“再生”这个词听起来很科幻,但其实我们的身体每时每刻都在“再生”:伤口修复、疾病自愈、长出新头发和指甲……但不同个体的再生能力差异极大。同样是摔伤,年轻人不久就能康复,老年人却很难恢复。为什么年轻人比老年人再生能力强?究竟是什么主宰着衰老?我国科学家通过大量实验,找到一种被誉为“不老药”的物质——尿苷,它可以让细胞再生,并长期保持活力。2月1日,这一研究成果发表在学术期刊《细胞发现》上。
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“再生王者”的秘密法宝原来是它
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从低等动物到人类,每个物种都被赋予一定的再生能力。所谓再生,就是恢复或替换受损、患病或老化组织的过程。比如,蚯蚓被拦腰砍断能重生,蝾螈的肢体被切除后也能完整再现……不过,哺乳动物大多没有能完全再生的器官,唯一的例外是鹿角——鹿角每年都会脱落,第二年再长出新的来。
科学家对不同物种再生潜力的巨大差异很感兴趣,希望“向低等动物学习,向年轻个体学习”,研究寻找促进再生的秘密钥匙。
在该项研究中,科学家首先建立了一个多元集合,包括蝾螈断肢再生的芽基(一小团具有干性的细胞)、鹿茸干细胞、年轻和年老食蟹猴的多种组织(脑、心脏、肝脏等)以及年轻和衰老的人类间充质干细胞。
根据这些材料,研究者绘制出一幅跨物种、跨年龄、跨组织的多种细胞类型的代谢图谱。中科院动物研究所研究员曲静介绍,“将这些细胞进行高精度分析,我们希望找到究竟是什么差异成分,导致再生能力的不同。”
这些通路提示了一批可能促进组织再生的代谢物,经过细致筛选,科学家的目光锁定在一种叫尿苷的小分子代谢物上,这种物质能显著促进哺乳动物的组织再生:加速伤口修复、促进毛发生长,增强老年个体的生理机能,甚至患有肝纤维化、心肌梗塞、关节炎的个体都可能从中获益。更令人振奋的是,这是一种很安全的内源物质,在母乳中就大量存在。
适当补充尿苷,再生和修复能力明显提升
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研究人员制作了5种小鼠的组织损伤模型:肌肉损伤、肝纤维化、毛发再生、心肌梗塞和关节炎模型。然后分别通过注射、涂抹、口服等方式,让这些小鼠摄入尿苷。
接下来,研究人员又给老年小鼠喂食两个月的尿苷,从20月龄一直喂到22月龄(相当于人类的60岁到70岁)。结果发现,跟对照组相比,尿苷处理组的小鼠老当益壮,肢体抓力和运动能力有了显著提升,毛发生长也更快。
给小鼠适当补充尿苷,身体再生和修复能力明显提升,伤口恢复更快更好。如果人受伤了,在恢复期间适当补充尿苷,恢复能力同样也会显著提升。“我们认为,尿苷是一种能延缓人类干细胞衰老、促进哺乳动物多组织再生修复的关键代谢物。”中国科学院北京基因组研究所研究员张维绮解释,年轻人与老年人相比,血液里具有更高的尿苷含量,也从侧面证明了这一点。
不少食物里含有这种抗衰“宝藏分子”
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堪称“不老药”的尿苷究竟是一种什么物质?据介绍,尿苷全称叫尿嘧啶核苷,是生命体内的一种关键代谢物,用化学方法合成的尿苷呈白色针状结晶或粉末状,可用来治疗心血管疾病。
有研究显示,尿苷在母乳和婴儿大脑中含量也很丰富。在常见食物中,尿苷含量较高的包括蘑菇、西蓝花、燕麦等蔬菜谷物,肝脏、胰等内脏以及鱼类等。科学家推测,尿苷作为合成细胞膜的重要成分,为组织再生提供了“砖瓦”;而尿苷还能增强线粒体的活性,这又为“起重机”提供了动力。当然,具体的分子机理还有待进一步验证。“作为一种人体内源的代谢产物,尿苷的安全性应该比较理想。FDA批准和产品上市也证明了这一点。”中科院动物研究所研究员刘光慧说,“这项研究的一个意义在于,证明机体再生并非遥不可及的科幻情节,它是可以被干预、被促进的。”但科学家也一再强调,关于尿苷的具体适应症、有效性和安全性还需进一步研究。据《齐鲁晚报》
研究者绘制出一幅跨物种、跨年龄、跨组织的多种细胞类型的代谢图谱。资料图片
从视网膜能预测寿命
人的实际年龄,不一定能忠实地反映身体的衰老程度。最新研究发现,眼睛可以作为观察衰老进程的窗口,视网膜年龄比实际年龄更老的人,在近几年内过世的概率比其他人要大,这项成果最近发表在《英国眼科杂志》上。
当一个人慢慢变老,体内器官的运行状态也会产生变化,眼睛也不例外。来自广东省医学科学院、墨尔本大学等机构的科学家,开发了一种深度学习AI,想让它根据眼底图像中视网膜的样子来预测主人的年纪。
研究团队从英国生物样本库里找来19200张眼底图。这些图片来自11052人,年龄从40岁到69岁不等,在图像拍摄前都没有既往病史。团队发现,AI预测的结果和图片主人的实际年龄十分接近,误差不超过3.55年。这不仅代表AI训练有效,还意味着图像里包含的视网膜信息,能在很大程度上反映出人类的实际年龄。也就是说,健康人的视网膜年龄跟实际年龄比较吻合。
科学家又收集了35913人的眼底图,这次不再只筛选健康人,而是有无病史都入选。团队把这些眼底图交给AI去预测,再拿AI预测的视网膜年龄减去实际年龄,得出年龄差。结果发现,这个差值越大,图片主人在图片拍摄后11年里去世的概率也越高。
具体看来,视网膜年龄与实际年龄的差值每扩大一年,图片主人在11年观察期内的死亡概率会增加2%。也就是说,视网膜年龄比实际年龄老得越多,死亡概率越高。其中,视网膜比实际年龄老3岁以上的人,被称作“快速衰老者”。被调查的3万多人里,共有1871人在观察期内过世。其中,321人(17.2%)的死因归结于心血管疾病,1018人(54.4%)是癌症,余下532人(28.4%)是其他原因。
科学家相信,视网膜年龄与实际年龄的差值,可以作为人体衰老的生物标志物,也可以用来预测死亡风险。那么,图像里的视网膜究竟能显示出哪些健康问题?肾脏疾病常常和眼部疾病结伴而行。已有研究表明,慢性肾病和视网膜黄斑病变有关;视网膜微血管参数异常可以用来预测慢性肾病。视网膜中的栓子(可以阻塞血管的团块),也被证实和慢性肾病等许多疾病有关联。本报综合