北京中科白癜风医院刘云涛 http://www.pfzhiliao.com/任何一种自然现象,如果你无法测量它,那你就无法研究它,衰老自然不会例外。事实上,衰老的测量本身就是最好的研究方式,只有先搞清楚如何测量衰老,才能弄清衰老的本质。主笔
袁越测不出的年龄假如你是一名边境警察,有一天你抓到了一个非法移民。按照你国法律,如果他年龄不满18岁的话可以申请避难,否则就要递解出境,可他身上没有搜出任何能够证明年龄的文件,你会怎么办呢?你很可能会求助于科学家。如今科学技术这么发达,我们已经能够从一个人的血液和DNA判断出他的民族成分、身体状况、饮食习惯甚至工作性质等等很多细节,像年龄这样的基本问题应该很容易解决吧?骨龄是测量青少年年龄的常用方法可惜你错了,年龄还真的不好猜。目前有一部分国家的移民局采用的是智齿法,即通过X光扫描判断智齿的发育情况,以此来推断年龄。但是,新的研究表明,智齿的发育速度并不均衡,速度快的15岁便发育完成了,速度慢的则可能拖到25岁,依靠这个方法来判断年龄非常不可靠。还有一部分国家是依靠骨龄来判断年龄的,但研究发现这个方法同样存在误差,一个15岁的少年很可能已经具备了成年人的骨骼形态,但也有人直到25岁后骨骼才发育完成,如果仅仅依靠骨龄法来判断一个人是否年满18岁的话,最多可能有三分之一的可能性会判断失误。还有什么更准确的办法吗?很遗憾地告诉你,没有了。你可能会感到迷惑,为什么年龄这么简单的事情居然这么难测呢?这个问题也许应该反过来问,为什么年龄会给人以一种很容易测的感觉呢?答案很可能和树的年轮有关。这是个几乎所有人都知道的测年法,估计每个小学自然课的老师都教过。与此类似的还有贝壳测年法,只要数一数贝壳上的花纹就能准确地判断出它的年龄了。这两个例子有两个共同特征,一是这两种生物的生长速度都和季节更替有很强的相关性,换句话说就是靠天吃饭,只有这样才会在身体上留下关于岁月的印迹;二是这两种生物的身体都是坚硬的固体,这才能把生长速度的变化永久地保留下来。这两个特征在人类身上是不存在的,一来人类是高等动物,我们的生活状态早就和季节没有太大关系了,完全取决于自身,这是人类进步的标志;二来人类的身体是活的,每时每刻都在更新,任何印迹都很难永久地保留下来,所以说人的年龄是很难测量的,这件事一点也不奇怪。这里所说的年龄指的是时间年龄(ChronologicalAge),也可称之为绝对年龄,真正的科学家其实并不关心绝对年龄,毕竟大部分人都有身份证。他们关心的是生物年龄(BiologicalAge),可以近似地将其理解为衰老的程度。如果生物年龄能被及时准确地测出来,那么长寿和衰老的问题也就迎刃而解了。先说长寿。长寿药为什么研究不出来?最大的原因就是科研人员等不起。你想,如果你的目标是开发长寿药,那么按照现有的新药审批制度,你必须找到很多志愿者,起码从中年开始就让他们吃你的药,然后一直等到他们去世为止,只有这样才能知道这种药和对照组相比到底有没有效。这种临床试验没人做得起,起码在目前的新药研发架构中是不可能成为现实的。再说衰老。抗衰老药物研发同样存在因终点不明确导致时间过长的问题,像文章提到的那个二甲双胍TAME试验就至少需要等5年才能看到结果,而且还是一个间接结果。要知道,目前绝大部分新药的临床试验都是在3个月内完成的,像这种需要持续5年以上的临床试验几乎是不可能的。想象一下,如果有人发明出一种可以随时测量,准确度又相当高的生物年龄测量法,以上问题就迎刃而解了。你想开发一种抗衰老药吗?只要找人来试吃一下,三个月后再测一下生物年龄,和对照组一比,就能知道这个药管不管用了。各位读者千万别小看这些方法论上的细节,很多看上去没那么难的问题,最终都是因为找不到合适的实验方法而成为难解之谜。事实上,美国FDA之所以始终不认为衰老是一种病,个中原因与其说是科学层面的不认同,不如说是技术层面的不现实。你想,如果始终找不到测量衰老的有效方法,那就不可能按照现有的新药审批原则和标准来批准任何抗衰老药物。也就是说,除非FDA修改现有的新药审批框架,否则没有任何一种抗衰老药能够通过审批。美国FDA不傻,不可能去做这样一件注定将会吃力不讨好的事情。澳大利亚生物学家伊丽莎白·布莱克本于是,抗衰老研究领域有不少研究者的主攻方向就是如何测量衰老。从某种意义上说,这才是问题的关键所在。医院里已经有一套测量老年人衰老程度的方法,主要内容包括测量步频、握力和起立速度等等。这套方法测的只是运动系统虚弱程度,但人的衰老是多方面的,绝不仅仅是“虚弱”这两个字就可以概括的,再加上这几项指标的精确度都不高,只能作为参考,无法用于临床试验。还有一些准确度较高的生化指标也可以用来测量衰老程度,比如血压、血糖、静态耗氧量和胆固醇水平等等,但这些指标也仅仅反映了循环系统和新陈代谢机能的衰老程度,仍然很不全面。于是,很多人想到了DNA,似乎只有DNA这个生命的总指挥官才有可能准确地反映出一个人的真实年龄到底有多大。看似完美的端粒理论接下来的这个故事,要从法国医生艾里克西斯·卡莱尔(AlexisCarrel)讲起,他发明了血管缝合术,使得器官移植成为可能。因为这项伟大的发明,他获得了年的诺贝尔生理学或医学奖。获奖之后,卡莱尔的兴趣转移到体外细胞培养上来。他很想知道在试管里培养的脊椎动物体细胞到底能活多久,于是他从年开始培养小鸡的成纤维细胞,不但定时更换营养液,而且还要按时移除多余的细胞。这个实验一直做到年他去世为止,此后他的助手又接着做了两年,直到年才停止,时间跨度早已超过了一只鸡的正常寿命。在这34年的时间里,这群细胞一直在不停地分裂繁殖,似乎永远不会停歇。于是后人得出结论说,每一个脊椎动物的体细胞单独拿出来都是可以永生的,衰老是发生在更高层面的事情。年的诺贝尔生理学或医学奖得主、法国医生艾里克西斯·卡莱尔这期间也有很多人试图重复这个实验,但都失败了。不过他们本能地怀疑自己的实验操作技术不好,或者营养液配方有问题,毕竟卡莱尔是诺贝尔奖获得者,不太可能出错。60年代初期,一个名叫伦纳德·海佛烈克(LeonardHayflick)的美国细胞生物学家遇到了同样的难题,他在实验室里培养的人体细胞过一段时间就会停止分裂,无论怎么处理都不行。和其他人不同的是,海佛烈克没有迷信权威,而是亲自设计了一系列精巧的实验,证明卡莱尔的实验结果有可能是误差导致的(比如营养液里混入了新鲜细胞),甚至干脆就是造假,他的那套细胞永生理论是不正确的,正常的脊椎动物体细胞存在分裂上限,后人将这个上限命名为海佛烈克极限(HayflickLimit)。后续实验证明,不同脊椎动物的海佛烈克极限都不一样,人体细胞的上限大约为代,再也多不了了。这个计数是从受精卵开始算起的,也就是说,如果从年轻人身上取出来的细胞,在培养皿里活的时间就会更长一些。相反,从老年人身体里取出来的细胞就会死得更早,仿佛细胞内部有一个生命时钟,从一生下来就开始不停地走,直到大限将至。这个发现让研究衰老的学者们大吃一惊,他们意识到此前的假设完全错了,衰老并不是高级层面的事情,而是从细胞本身就开始了。于是大家迅速调转了方向,把研究重点放在了细胞上,一场发现生命时钟的竞赛开始了。最终取得胜利的是一个名叫伊丽莎白·布莱克本(ElizabethBlackburn)的澳大利亚生物学家,她发现海佛烈克极限存在的原因是染色体上的一个叫作端粒(Telomere)的东西。原来,DNA分子的复制需要用到DNA合成酶,这种酶有个致命的缺点,使得染色体无法百分百地被复制到下一代,而是每次都会剩下那么一小段复制不了。这样一来,每一次细胞分裂都会丢失一部分信息,长此以往肯定是不行的,于是大自然进化出了这个名叫端粒的东西,解决了这个难题。虽然名字里有个“粒”字,其实这玩意儿就是位于染色体末端的一小段DNA而已。但这段DNA基本上就是一大堆重复序列,不携带任何信息,它唯一的功能就是成为DNA合成酶的“抓手”,每次复制时丢掉的那一小段DNA都是从端粒里丢出去的,这样就不会影响有用信息的传递了。经常有人将染色体比作鞋带,将端粒比作鞋带一端的那个坚硬的带扣,这个比喻虽然不是很准确,但大体意思是对的。带扣存在的目的就是保护鞋带,一旦带扣松了,鞋带也就散了。同理,端粒的价值就是保护染色体,一旦端粒没了,染色体也就散架了。两者的不同之处在于,带扣只要小心使用一般是不会坏的,但端粒的损伤却无法避免。染色体每复制一次,端粒的长度一定会缩短一点点,直到用完为止。此时细胞就到达了海佛烈克极限,再也无法继续分裂了,因为下一次分裂一定会丢失一部分有用信息,导致细胞死亡。读到这里也许有人会问,那干细胞是如何无限制地分裂下去的呢?这个问题同样是被布莱克本博士解决的,她发现了端粒酶(Telomerase),能够把缺失的端粒补齐。负责编码这种酶的基因是人类基因组的一部分,任何一个细胞里都有一份拷贝,但是正常情况下人类体细胞中的端粒基因不会被表达,因此也就不会有端粒酶。只有受精卵和干细胞的端粒酶基因才是活跃的,因此也只有这两类细胞的端粒能够被及时地修复,保证它们可以一直分裂下去。端粒和端粒酶的发现再一次震惊了衰老研究领域,大家都被这个简单而又逻辑严密的理论体系迷住了,一致认为衰老的秘密即将大白于天下。很快,一大批研究结果出来了,端粒和衰老之间的联系变得越来越清晰。比如,细胞的寿命和端粒长度几乎成正比,如果通过转基因方式培育出端粒较短的小鼠,那么它的寿命也会很短。再比如,端粒的缩短会诱发癌症、心血管系统疾病、骨关节炎和骨质疏松症等很多老年病,甚至一个人年轻时受到的心灵创伤,易怒的性格,以及过高的工作和生活压力等等,都会导致端粒长度缩短,从而缩短此人的寿命。还有,适当的体育锻炼会增加端粒的长度,从而延长寿命这一系列发现让人激动不已,端粒迅速成为长寿研究领域的关键词,吸引了大批科学家的