
曾有一種很流行的理論認為,衰老和死亡是不可避免的,這就好比一輛汽車,只要開上路就一定會有磨損。甚至有人把物理學的熵增原理套用到生物界,認為生命的熵值(即無序程度)一定會隨著年齡的增長而不斷增加,直至死亡。
但是,另有一部分人反對這個觀點。他們認為,如果我們不計成本地修車,哪兒壞就修哪兒,或者干脆不斷地更換新零件,那么這輛車就可以一直開下去。而熵增原理也是有退路的,那就是能量。熵增原理有個附加條件,即如果我們持續不斷地輸入能量,那么一個封閉系統的熵值可以永不增加。所以,生命起碼從理論上講是可以做到長生不老的,只要條件合適。
事實上,后來有人發現,像細菌這樣的原核生物真的是永遠不會衰老的。如果你為一群大腸桿菌提供充足的食物和穩定的環境,那么它們可以一直存活下去。這個發現證明了一個觀點,那就是衰老和死亡并不一定是生命的必經之路。
但是,到目前為止,我們還沒有發現不會衰老的真核生物,所以,問題就變成到底是什么原因導致了真核細胞的衰老。
顧名思義,真核細胞和原核細胞的最大區別就是前者有細胞核,后者沒有。真核細胞的遺傳物質是藏在細胞核內的,不太會和外界發生基因交流。原核細胞的遺傳物質缺乏細胞核的保護,更容易和周圍的細胞發生基因交換,所以,原核細胞的基因可以隨時更替,真核細胞則不行。
于是,有人構想出了一個理論,即真核細胞之所以會衰老,原因在于有些基因具備多種功能,比如年輕時能提高生育能力,年老時則會導致衰老和死亡。但是,因為自然選擇只關心繁殖的效率,不關心壽命的長短,所以這樣的基因在進化上的優勢并不會因為它們在生命后期的劣勢而受到影響。換句話說,帶有這類基因的個體在年輕時繁殖出了更多的后代,這一點足以讓這類基因成為主流。但當攜帶這類基因的個體進入中老年之后,這些基因會展現出不好的一面,導致個體衰老甚至死亡,但由于此時這些個體的繁殖任務已經完成,自然選擇對它們毫無辦法。
人體內真有這樣的基因嗎?答案是肯定的,比如編碼白細胞介素(IL)的基因。
IL 是一組具有免疫調節功能的細胞因子的統稱。人體內已經發現超過50 種白細胞介素,科學家們用數字將它們編了號,比如IL-11 就是編號第11 位的白細胞介素。IL-11 與脂肪細胞、神經細胞和血小板的新生,以及破骨細胞的再生都有關系,缺乏IL-11 會影響嬰兒囟門的閉合,對牙齒和關節的發育也會造成負面影響。
杜克- 新加坡國立大學醫學院的斯圖亞特·庫克博士是研究IL-11 的專家,他的一位同事在研發IL-11 的檢測方法時,無意中把一個來自老年小鼠的組織樣本放入了樣本庫,結果發現這份樣本中的IL-11 水平出奇地高。這位專家沒有忽略這個結果,他又測試了另一批老年小鼠的組織樣本,證明IL-11 的水平確實會隨著年齡的增長而增加。
庫克知道這個結果后突發奇想,決定改變研究方向,看看IL-11 是否和衰老有關聯。他和同事們用遺傳工程的手段把小鼠體內編碼IL-11 的基因敲除掉,結果證明體內缺乏IL-11 的小鼠平均要比對照組多活25% 的時間。后續研究證明,這些小鼠更長壽的主要原因就是它們不怎么得癌癥了,而且它們罹患其他疾病的概率也降低了不少。
這個結果當然很棒,但缺乏實用價值,于是庫克又做了一個實驗,即用IL-11 抗體把小鼠體內的IL-11 全部中和掉。研究人員選擇了25 周大的小鼠,大致相當于55 歲的人類。實驗結果證明,IL-11抗體同樣可以把這些中年小鼠的壽命延長25% 左右,而且這些小鼠明顯比對照組更加年輕,也更有活力。相關論文發表在2024 年7 月11 日出版的《自然》雜志上。
論文作者猜測,IL-11 之所以會加速小鼠的衰老進程,原因在于它的促炎癥作用。眾所周知,炎癥反應指的是機體為抵御病原體入侵而發生的一系列免疫反應,是人體最重要的防御機制之一。作為“促炎蛋白”,IL-11 對于年輕人當然是有好處的。

當一個人的年齡逐漸增加時,體內會積累越來越多的受損蛋白質,人體免疫系統會把這些異常的蛋白質當成入侵之敵加以攻擊,這就是隨著年齡的增加,人體內的炎癥反應強度會越來越大的原因。問題在于,這類炎癥反應攻擊的不是病原體,而是人體自身的細胞或者組織,這就會導致一系列來自內部的傷害,其結果就是衰老。IL-11 的促炎功能在小鼠年輕時對健康有好處,但當小鼠年齡變大時,再促炎就相當于自殺了。
這篇論文一經發表,便引起了國際社會的廣泛關注,因為IL-11 抗體已經被作為一種治療肺組織纖維化的新藥進入臨床試驗階段了。換句話說,IL-11 抗體的毒理實驗已經做完,被證明是安全的,這就省了很多步驟,加快了新藥研發的速度。
當然,任何把延長壽命作為終極目標的新藥研發都很困難,因為試驗者必須等待很長的時間才能看到結果。另外,這類藥物絕對不能有太過明顯的副作用,否則沒人會吃。前段時間風靡一時的“長壽藥”雷帕霉素,就是因為存在比較嚴重的副作用而迅速跌落神壇。
庫克認為,雷帕霉素的最大問題在于,這種藥試圖延長人類的壽命, 而IL-11 抗體的目標則是延長人類的健康壽命,兩者有著本質的不同。更重要的是,IL-11 抗體的目的是讓人更健康,所以新藥試驗不必等那么久,只要能夠證明人類服用這種藥物后身體機能出現好轉就可以了。比如,阻止了肌肉的流失,這是中年人身體機能下降的重要指標,很容易測量,不用等太久就能看到結果。
袁越
網名土摩托,1968 年生于上海,5 歲隨家人去北京生活。
1986 年進入復旦大學生物工程系學習。
1992 年留學美國,獲生物學碩士學位。
1994 年至2004 年在美國從事生物技術研究。
2005 年初回到國內,擔任華納唱片公司歐西部經理。
同年進入《三聯生活周刊》,擔任特約撰稿人至今,負責撰寫科技報道、旅游與地理和“生命八卦”等欄目。