Sirt 3---人類抗衰老的新希望
作者:安然
根據美國的梅奧診所(Mayo Clinic)專家組研究推出的人體衰老進程,女性19歲半就開始長出第一條皺紋;人的肺活量從20歲開始下降;骨質從35歲就開始流失;過了40歲,人體的肌肉在體重中的比例開始以每年0.5%到2%的速度減少;40歲以後,神經細胞將以每天1萬個的速度遞減,從而使記憶力及大腦功能減退;人的舌頭上最初分布的大約1萬個味蕾,到60歲後可能減半,味覺和嗅覺因而逐漸衰退……
衰老,你聽得見嗎?
在美國威斯康星大學麥迪遜分校醫學院的一座老樓裏,來自中國的博士後研究員餘巍身穿白大褂、戴著乳膠手套,一邊小心翼翼地往試管裏加藥,一邊解釋“詭秘音調”的原理,“理論上,人耳可以感受到頻率範圍在20赫茲到20000赫茲之間的聲波,但是,隨著人體的衰老,通常會對4000赫茲到8000赫茲的高頻聲音逐漸失去聽力。”
餘巍為人內向,但談起他的研究卻滔滔不絕。他在與同事們一起進行的抗衰老機製研究中,使用“腦幹聽覺反應記錄儀”把“年齡相關的聽力喪失”作為判斷哺乳動物衰老的重要標誌。
神奇的Sirt 3
去年11月,餘巍在生化學家約翰·丹奴(John M. Denu)教授的指導下,與該校衰老研究所的染穀(Shinichi Someya)、普羅拉(Tomas Prolla)等人合作,在生物醫學領域頂尖級的雜誌《細胞》上發表論文,證明一種叫做Sirt3的酶可能在延緩哺乳動物衰老的過程中扮演重要的角色。在全球媒體的大量報道中,有人認為,他們的這一研究結果最終可能引導研發出能夠激活Sirt3的藥物,從而延緩衰老的過程。《細胞》雜誌在配發一篇活潑的專文推薦這項研究時,使用的題目就叫做——《你能聽得見嗎?》早在上個世紀30年代,科學家就發現,節食(即所謂“卡路裏限製”)能夠延緩動物的衰老進程,延長壽命。現代科技讓科學家發現了節食抗衰老的秘密,就在於激活了哺乳動物體內的一種包括Sirt3在內的名為sirtuin的酶。如果能夠進一步尋找到激活這種酶的藥物,我們也許在某一天,有望擁有人類幾千年來夢寐以求的“不老靈丹”。
威斯康星大學衰老研究所的實驗室裏有一群從外表看起來沒有什麽區別的小鼠,可是這些小鼠從一出生開始就受到不同的“待遇”:研究人員對它們中的一部分給予正常的喂食,而讓另一部分長期處於“挨餓”的狀態——隻給予它們正常飲食標準三分之一的熱量。
“如果從嬰幼時期開始就堅持這樣的飲食,小鼠會感到正常,它們並沒有‘挨餓’的感覺。”餘巍把對小鼠這樣的處理叫做“卡路裏限製” (Calorie Restriction),這是他們對實驗小鼠采取的一種特殊措施。當這些小鼠被喂養12個月以後,再用特定頻率的儀器對它們進行聲音刺激時,這些從外觀上看不出什麽差別的小鼠卻出現了不同的反應:根據“腦幹聽覺反應記錄儀”的記錄,正常喂食小鼠“聽不到”的高頻聲音卻能夠被卡路裏限製的小鼠“聽得到”,這個現象說明:卡路裏限製的小鼠的衰老過程被延遲了。
“小鼠12個月大小的時候就進入了老年期,相當於人五六十歲的年齡,”餘巍說,“小鼠的生命周期短,而基因結構以及各種慢性病的病理狀況卻和人相似,所以它們是科學研究最好的實驗對象。”
節食可以長壽
“卡路裏限製”能夠延長壽命的現象是由美國康奈爾大學的克裏夫·麥凱(Clive McCay)首先最早觀察到的。就在美國處於大蕭條時期的1934年,這位營養學家在經過了4年的研究之後,發現那些長期處於饑餓狀態的大鼠的壽命有明顯的延長。那年1月,麥凱把這一研究結果寫成短文發表在《科學新聞通訊》上,這對於當年那些餓著肚子排隊領取救濟糧的人們來說,不知道是否會是一種安慰。
“就在這條馬路對過的那座樓裏,有一群著名的猴子,”約翰·丹奴教授用手指著窗外說。從窗戶遠遠望去,威斯康星大學校園裏各式古典風格建築矗立在冰雪覆蓋的曼多塔湖畔,而這位年輕的生物化學家的辦公室卻現代風格十足。從威斯康星大學生物分子化學係教授,變成威斯康星“發現研究院”表觀遺傳學實驗室首席科學家,餘巍的這位指導教授,最近因為發表在《細胞》雜誌上的那篇文章而成為媒體的寵兒。
丹奴所說的猴子是生長在威斯康星大學全國靈長類動物研究中心的一群恒河猴,那裏的科學家在長達20年的時間裏,分別以正常飲食和卡路裏限製飲食為標準對其進行喂養和研究。長期跟蹤研究的結果是,它們從身體內部的代謝情況、疾病的發生到外形的衰老都表現出明顯的不同,那群長期“挨餓”的猴子各方麵的代謝和衰老過程都明顯減慢,而且身體也保持得更加健康。這項研究的報告在2009年發表時,成為轟動一時的新聞,其中兩隻恒河猴的對比照片還登上了《科學》雜誌。
“這也是繼酵母、果蠅、蠕蟲和鼠類等動物之後,最為接近人類的動物被證明低熱量飲食的確能夠延長壽命。”不過,丹奴話鋒一轉,“作為人類,誰又能為了長壽而忍受少吃三分之一的食物呢?我做不到。”
實際上,丹奴、餘巍以及他們的合作者對小鼠所進行的研究,並不是為了重複已經被反複證明了的那個事實,而是為了發現卡路裏限製飲食能夠延長壽命這一現象背後的機理到底是什麽。揭開了這個秘密,就可能通過開發新的藥物來模仿卡路裏限製的效果,實現延緩衰老和促進長壽的目的,或者,至少可以減少常見的慢性老年疾病(如癌症、糖尿病、老年性癡呆、帕金森氏病等)的發生。雖然社會上已經有部分人不惜冒著營養不良、骨質疏鬆、抵抗力下降、月經不調和不孕不育的風險而堅持節食,但畢竟大多數人還是會像丹奴那樣,不會情願依靠“挨餓”來實現長命百歲的願望。
在現代社會,節食的生活方式顯然是“非主流”的。世界上相當多的人存在著普遍的飲食過度現象。而營養過剩被認為不僅和很多慢性疾病的發生有關,也是人體早衰的主要原因。科學研究表明,普遍的不良飲食習慣主要包括大魚大肉、多油多糖、奶油乳酪、燒烤油炸等,這些飲食方式帶來的結果就是:“現代文明病”的增多,並直接加速人體衰老的過程。中國古代的《黃帝內經》提出“食飲有節,起居有常”是很有道理的,中國民間也有“每餐七分飽,健康活到老”的說法。我們不一定要節食挨餓,可以盡量選擇低熱量的健康食物而且每餐不要吃得太飽。