逆转衰老的“灵药”，可能就在我们血液里

▲ 年轻动物的血液中隐藏着逆转衰老的秘密。（Getty Images/图）

几乎每个人都希望自己能够永远年轻。古今中外，有很多名流显贵花费了大量的人力和物力希望找到能让自己青春永驻的“神药”。在西方的传说中，西班牙殖民者胡安·庞塞·德莱昂费尽千辛万苦希望找到能让人永不衰老的“青春之泉”，而中国的《史记》中也记载有秦始皇为了追求长生不老派徐福东渡的故事。传说也好，真事也罢，这些努力现在看来不禁让人感到荒唐可笑。

然而在过去的大约十年间，利用一种有着上百年历史的实验方法，科学家在逆转衰老的研究领域做出了一系列重大的发现，最近的一项新研究更是把这个领域的进展以及未来临床应用的可行性推进了一大步。与遥不可及的“青春之泉”不同，逆转衰老的“灵药”距离我们非常近，就流淌在我们的血液里。

19世纪中期，法国生理学家保罗·伯特发明了一种被称作“连体共生”（ Parabiosis ）的技术。利用这种技术，伯特通过手术将两只老鼠像连体婴儿一样“缝合”到了一起。通过连体共生实验，伯特发现血液会在连体共生的两只老鼠体内进行循环，从一只老鼠体内流出的血液会流进另一只老鼠的体内。之所以得出这样的结论，是因为他发现血液中的成分会在两只老鼠间发生非常明显的交换：当他向一只老鼠注射某种药物时，另一只老鼠在大约五分钟之后就会表现出对这种药物的反应（ 比如瞳孔放大 ）。

在伯特去世之后，这种实验方法在相当长的一段时间内都很少有人问津。直到上世纪五十年代开始，这棵“老树”才又逐渐开出了“新花”。其中最著名的一个例子便是科学家利用这种方法成功地预测老鼠体内（ 人体内也有 ）存在着一种叫做“瘦素”的激素，这种激素能够通过抑制食欲来调控机体的能量平衡。经过不懈努力，科学家终于在20世纪90年代证实了瘦素的存在。

在此后的很长一段时间里，绝大多数的连体共生实验都主要局限在内分泌学研究领域。20世纪70年代，科学家开始尝试将不同年龄的老鼠“缝合”到一起，研究在共用血液循环系统的情况下，年轻的老鼠对年老的老鼠（ 或者年老的老鼠对年轻的老鼠 ）会产生什么样的影响。1972年的一项研究结果发现，与年轻老鼠“缝合”到一起的老年老鼠的寿命会变长。虽然这是一个相当有趣的发现，但是由于种种原因，连体共生技术随后再次被科学家“打入冷宫”，到20世纪末，全世界每年发表的使用这一技术的研究论文常常不足20篇。

2005年，斯坦福大学的科学家发表了一篇里程碑式的研究成果，再次使连体共生实验回到了聚光灯下。在这项研究中，科学家发现年轻老鼠的血液中存在能够帮助“年老色衰”的老鼠“返老还童”的化学物质。

衰老是一个复杂的过程，伴随着机体方方面面的变化，比如组织和器官功能的衰退以及内分泌失调等等。组织的再生能力越来越弱也是衰老的一个明显特征。而组织的再生能力变弱则与相关的干细胞的活性减退直接相关。通过研究小鼠骨骼肌干细胞以及肝脏前体细胞（ 在把标准放得比较宽的情况下，前体细胞可以看作是一种特别的干细胞 ）的活性，科学家希望搞清楚年轻老鼠的血液是否能让老年的老鼠恢复“青春”。

干细胞和前体细胞能够分裂产生新的细胞，这些细胞经过“发育”（ 分化 ）能够产生各式各样的细胞，担负各不相同的功能。此前的研究发现，随着动物年龄的增大，骨骼肌干细胞和肝脏前体细胞的这种活性都会变弱。对于骨骼肌来说，这种活性变弱最直观的体现就是当肌肉出现损伤后，年老的动物比年轻动物恢复得慢。对于肝脏来说，则可以通过肝细胞的“更新周期”，也就是新的肝细胞替换掉老的肝脏细胞的时间，来对这种活性进行评估。

在进行实验的时候，科学家把年轻的小鼠（ 2-3个月 ）与年老的小鼠（ 19-26个月，小鼠的寿命一般在两年左右 ）“缝合”到一起，作为实验组。另外一些年龄相当的小鼠（ 年轻与年轻，年老与年老 ）也被“缝合”到一起作为对照组，以便与“老少配”的小鼠进行比较。

在“缝合”手术完成五周后，科学家对这些小鼠后肢的肌肉进行了损伤，观察这些肌肉的恢复情况。损伤之后第五天，衰老的“力量”就一清二楚地显现出来了：无论是实验组还是对照组的年轻小鼠损伤部位都得到了很大程度的恢复，而对照组的老年小鼠则恢复得很差。但是“老少配”组合中的老年小鼠的情况却大不相同：这些小鼠的损伤部分也出现了相当程度的改善，与年轻小鼠的恢复程度相当。

对肝脏的研究也得出了类似的结果。通过向小鼠体内注射特别的化学标记物，科学家能够对一定时间内肝脏中新的肝细胞的数量进行定量分析，含有这种化学标记物的细胞数量越多就说明肝细胞“更新”得越快。研究结果显示，与年轻的小鼠相比，对照组老年小鼠肝细胞的“更新”速度要慢很多，但是那些“老少配”组合中的老年小鼠的肝细胞的“更新”速度却加快了不少，与年轻小鼠的“更新”速度不相上下。

在这两项实验中，老年小鼠在“老少配”后发生变化的原因可能有两种。一种可能是老年小鼠中的细胞变得更“年轻”、更活跃了；另一种可能是老年小鼠自己的细胞其实并没有发生任何变化，发生变化的原因是由于一些年轻小鼠的细胞通过血液循环“移民”到了老年小鼠的体内。

科学家通过两方面的证据排除掉了第二种可能。在进行连体共生的实验中，年轻小鼠的细胞是带有特殊标记的（ 比如能够发出绿色的荧光 ）。在随后的研究中，科学家能够通过这种标记辨别出老年小鼠体内哪些细胞是来自年轻小鼠体内的“移民”。实验的结果表明，无论是在恢复的肌肉组织还是小鼠的肝脏中，“老少配”组合的老年小鼠体内来自年轻小鼠的细胞数量非常少。在另一个实验中，科学家取了一些老年小鼠的骨骼肌干细胞在培养皿中进行培养，当向培养液中加入取自年轻小鼠的血清（ 与血液不同，血清中没有细胞 ）之后，这些老年小鼠的细胞变得“年轻”了；如果加入的是取自老年小鼠的血清，则不会出现这种现象。

所有这些研究综合到一起得出了一个结论：年轻小鼠的血液中含有某些物质，这些物质能够让“年老色衰”的细胞恢复“青春”。

衰老会影响到机体的很多组织和器官，除了肌肉组织和肝脏之外，心脏也会受到影响。心脏肥大便是一个例子。随着年龄的增长，由于种种原因，很多老年人的心脏都会变得肥大。

2013年，美国的科学家使用“老少配”的连体共生实验，将老年小鼠肥大的心脏成功地扭转回了年轻小鼠心脏的尺寸。不仅如此，他们还发现了血液中让心脏变“年轻”的化学物质。

在把不同年龄的小鼠“缝合”到一起四周后，科学家把这些小鼠处死，并取出它们的心脏进行称重。在把不同小鼠个体大小差异考虑在内之后，科学家就能够对不同年龄小鼠的心脏尺度进行比较。研究发现年轻小鼠心脏的尺度最小，对照组的老年小鼠最大。与对照组的老年小鼠相比，“老少配”组合中的老年小鼠的心脏出现了非常明显的减小，与自己年轻伴侣的心脏尺度相当。两种老年小鼠心脏尺度上的差异异常明显，甚至无需称量，肉眼就能看得出来。进一步的实验证明，导致老年小鼠心脏变“年轻”的是年轻小鼠血液中的某种或者某些物质。

科学家们并没有就此罢手。他们又开始着手寻找年轻小鼠血液中的这些神秘物质。通过分别对年轻小鼠和老年小鼠的血浆进行大规模的蛋白质组学分析，并把两种小鼠的分析结果进行比对，科学家发现一种叫做GDF11的蛋白质在年轻小鼠的血液中含量比较高，而在老年小鼠的血液中含量则比较低。不仅如此，在那些“老少配”组合的老年小鼠中，这种蛋白质的含量也比一般的老年小鼠要高。这些结果使科学家猜测，导致老年小鼠心脏变“年轻”的很可能就是GDF11这种蛋白质。

为了证实这个猜想，科学家又做了GDF11的注射实验。在这个实验中，老年的小鼠并没有接受连体共生手术与年轻小鼠“缝合”到一起。科学家只是每天给它们注射一次GDF11，连续注射了30天，另外一些老年小鼠则是作为对照组注射生理盐水。实验结果和科学家的猜想完全一致，与注射生理盐水的老年小鼠相比，注射GDF11的老年小鼠的心脏变小了。

通过这项研究，科学家发现了年轻小鼠血液中能够帮助逆转衰老的化学物质。在2014年的一项研究中，科学家发现上文中提到的让老年小鼠的骨骼肌干细胞恢复“青春”的同样也是GDF11这种蛋白质。

随着年龄的不断增长，会有越来越多的人患上诸如阿尔茨海默氏症等老年疾病，这些疾病的一个重要特征是人的学习记忆等认知能力将会变得越来越差。在2014年的一项研究中，斯坦福大学的科学家发现通过连体共生，年轻的小鼠还可以改善老年小鼠已经衰退的学习和记忆能力，让它们变得更加“聪明”。

这项研究发现，当把年轻的小鼠和老年的小鼠“缝合”到一起一段时间之后，无论是从基因的层面，还是从大脑神经元的结构上来看，与对照组的老年小鼠相比，“老少配”组合中的老年小鼠都变得更像年轻小鼠了。

为了评估在行为层面上这种“年轻化”带来的变化，科学家给老年小鼠注射了取自年轻小鼠的血浆，在24天的时间里总共注射了8次，随后对这些小鼠（ 以及对照组的老年小鼠 ）两种不同形式的学习和记忆能力进行了测试。两种检测都表明，年轻小鼠的血液能够改善老年小鼠的学习和记忆能力，让它们变得更“聪明”。

以上所有的研究都是用小鼠进行的。既然年轻小鼠的血液能够逆转老年小鼠的衰老，一个顺理成章的问题便是：人的血液呢？年轻人的血液是不是也有这种逆转衰老的功效呢？

是！2017年4月20日，世界著名学术期刊《自然》杂志提前在线发表了斯坦福大学科学家托尼·魏斯-科瑞研究团队的一篇研究论文（ 上文中提到的不少研究也是出自他的实验室