Gpnmb|《自然》子刊:抗衰老疫苗誕生!日本科學家開發可靶向清除衰老細胞的疫苗,能有效延緩小鼠的衰老過程丨科學大發現

人們對于生命短暫的嘆息和對于長生不老的追求一直伴隨在幾千年的文明之中 , 由此應運而生的煉仙丹 , 煉金術 , 吸血鬼傳說等都成為了傳奇故事中無法被忘記的經典 。 隨著我們對這個世界了解的不斷深入 , 科學家又把目光轉向了如何依靠科學延長壽命 。
近日 , 《自然·衰老》雜志刊登了Tohru Minamino等人的最新力作 ,該研究發現了一種新的抗衰老疫苗 , 可以通過靶向清除體內的衰老細胞 , 可以更長效 , 更安全地改善衰老帶來的代謝異常 ,減小動脈粥樣硬化斑塊 , 延緩正常衰老過程 , 將早衰小鼠平均壽命延長4周[1] 。

Gpnmb|《自然》子刊:抗衰老疫苗誕生!日本科學家開發可靶向清除衰老細胞的疫苗,能有效延緩小鼠的衰老過程丨科學大發現
文章圖片

打開文章之前 , 相信很多人都和我一樣 , 不了解現在的抗衰老治療領域發展到了什么階段 , 咱們先花時間嘮嘮現在研究得如火如荼的Senolytic治療 。
Senolytic , 是衰老seno和摧毀lytic兩個詞根的組合 , 起源于一種清除衰老細胞的思維 。 通過對衰老過程的研究 , 人們發現衰老是由于各個系統中出現了衰老細胞 ,這些細胞不光沒有健康細胞的生理功能 , 還會傳遞“壞”的信息 , 帶動整個器官走向下坡路 , 那我們選擇性地清除掉這部分細胞 , 或許就可以阻止衰老的發生了 。
這一概念的產生 , 最開始是由于科學家發現白血病化療藥達沙替尼 , 和一種植物提取物槲皮素可以選擇性地清除體內的衰老細胞 , 于是把這兩種藥物聯合口服用來延緩衰老 , 這就是大名鼎鼎的“D+Q”療法[2] , 目前已進入二期臨床階段 。
雖然藥已經找到了 , 但其實人們還不是很了解衰老細胞的清除機制 , 知其然而不知其所以然 , 就很容易出問題 。 更何況 , 了解化療藥的朋友們都知道 , 化療藥物對正常細胞和器官功能是有損傷的 , 所以我們需要找到更安全更特異的藥物 。 如果你是研究者 , 你會怎么思考呢?

Gpnmb|《自然》子刊:抗衰老疫苗誕生!日本科學家開發可靶向清除衰老細胞的疫苗,能有效延緩小鼠的衰老過程丨科學大發現
文章圖片

首先 , 衰老細胞之所以能被特異性清除 , 一定是因為它們有自己特殊的標記 。 于是 科學家們通過GEO數據庫和KEGG數據庫篩選出了10個在衰老細胞中高表達的跨細胞膜蛋白 , 并最終將目光鎖定在了一個叫Gpnmb的蛋白上 。
作為我們忠誠可靠的打手 , 我們身體里的免疫細胞特異又高效 , 一下子就解決了靶向清除衰老細胞時特異性低和清除效率不高這兩個問題 。
為了證明疫苗的普適性 , 研究者們選擇了四種不同的模型:動脈粥樣硬化、高脂飲食、早衰癥和自然衰老小鼠 。 并且使用這些模型證明了 ,衰老細胞中Gpnmb蛋白表達顯著增高 , 而敲除GPNMB基因可以減輕疾病模型小鼠的疾病負擔——有了這些證據 , 就可以研發疫苗啦~
研究人員選取了Gpnmb蛋白的胞外段一部分作為抗原制成疫苗 , 皮下注射到小鼠體內 , 成功在體內誘導出了針對衰老細胞的ADCC(抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用)作用 。 疫苗的第一步已經成功了 。 接下來 , 就要驗證這種靶向作用能不能減輕衰老 。

Gpnmb|《自然》子刊:抗衰老疫苗誕生!日本科學家開發可靶向清除衰老細胞的疫苗,能有效延緩小鼠的衰老過程丨科學大發現
文章圖片

研究者們選取了三個切入點:
第一 , 代謝異常 。 衰老細胞的顯著特征之一 , 就是β-半乳糖苷酶表達升高 , 這一特征在高脂飲食小鼠中更加明顯 。
通過熒光素酶報告系統 , 研究者們發現90%的Gpnmb蛋白高表達細胞也會高表達β-半乳糖苷酶 , 而 疫苗注射可以顯著地清除這種細胞 , 而對低表達Gpnmb蛋白但高表達β-半乳糖苷酶的細胞沒有清除效果 。 當抑制掉NK細胞和CD8+T細胞時 , 這種疫苗清除效果也消失了 , 說明疫苗的清除作用對這兩種細胞的依賴性 。