僵尸细胞有大用

作者:袁越

僵尸细胞有大用0生物医药领域有很多理论看似很合理,也获得了不少实验的支持,但只要出现一个反例,科学家们就得重新审视此前所有的假定,衰老细胞(Senescent Cells)这个概念就是一个好例子。

所谓“衰老细胞”指的是一种失去了分裂能力的活细胞,它们虽然理论上还没死,但在很多方面都表现得像个死细胞,因此很多人称其为“僵尸细胞”(Zombie Cells)。科学家早就知道僵尸细胞的存在,也在人体内几乎所有的组织中都发现了它们的踪影,但却一直不知道它们到底有何危害,直到2011年《自然》(Nature)杂志发表了一篇重磅论文,来自美国著名的私立医院梅奥诊所(Mayo Clinic)的伊安·范德森(Jan van Deursen)教授设计了一个绝妙的实验,证明只要杀死小鼠体内的僵尸细胞,就可以让小鼠返老还童。

不用说,论文发表后引发了一股“杀僵尸热”,很快就有医药公司研发出了专门杀死僵尸细胞的“灭衰药”(Senolytic Drugs),临床试验也在紧锣密鼓地进行之中。但这个领域一直有个难以解决的问题,那就是如何快速精准地鉴别僵尸细胞,因为它们仍然是活细胞,既有呼吸又有代谢,所以科学家们只能通过一些特殊的生物标记物来鉴别它们。目前比较常用的生物标记物是一种名为P16的肿瘤抑制蛋白,凡是表面带有P16蛋白的细胞都被认为是僵尸细胞。问题在于,P16的含量非常低,传统的检测手段不够灵敏,很容易漏检,导致研究结果的可信度不高。

为了解决这个问题,美国加州大学旧金山分校(UCSF)的鹏田(Tien Peng,音译)教授领导的一个研究小组发明了一种荧光蛋白,可以特异性地和P16相结合,让所有那些表面带有P16的细胞发出绿色的荧光,大大提高了检测的灵敏度。

科学家们用这个方法重新研究了小鼠肺组织内的僵尸细胞,发现这些细胞的数量远比此前估计的要多得多,而且几乎在小鼠刚出生不久就存在了。更重要的是,研究人员发现这些僵尸细胞并不像此前大家认为的那样只是一些尸位素餐者,而是积极地参与了肺组织的修复工作。

具体来说,研究人员先用一种化学方法破坏了小鼠的肺组织,然后发现伤口附近的僵尸细胞迅速开始分泌生长因子,把干细胞吸引到伤口周围参与修复工作。如果用“灭衰药”将肺组织内的僵尸细胞尽数杀死,修复工作就无法正常进行了。

进一步研究发现,不仅是肺组织内的僵尸细胞参与了伤口修复工作,包括小肠、直肠和皮肤等所有与外界环境直接接触的组织中均发现了这一现象。平时这些僵尸细胞就生活在体内和体外之间的边界上,一方面阻止体外的有害化学物质进入体内,另一方面却允许氧气自由进出。从这个意义上说,僵尸细胞实际上起到了哨兵的作用,它们虽然不能直接上战场杀敌,但没了它们肯定是不行的。

研究人员将实验结果写成论文,发表在2022年10月13日出版的《科学》(Science)杂志上。这篇论文给方兴未艾的“灭衰药”泼了一瓢冷水,再次说明衰老过程很可能包含很多我们尚未知晓的秘密。换句话说,起码在目前的情况下,要想通过某种简单的药物就能抑制衰老是不现实的,大家还是采用传统的方法延年益寿吧,比如控制饮食、不抽烟少喝酒,以及适量运动等等。 衰老