作者:黄辛 李东 来源:中国科学报 发布时间:2018-5-4
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从海洋生物中获取健康长寿“密码”

 拥有几百年寿命的珊瑚礁

■本报记者 黄辛 通讯员 李东

珊瑚、海绵、海龟等海洋生物能活几百年,为何它们的长寿不伴随疾病疼痛,始终健康?它们健康长寿的奥秘是什么?人类可以从中学到什么?

前不久,在历经近两年的太平洋珊瑚礁研究项目的法国科考帆船Tara号停靠上海之际,上海交通大学医学院附属瑞金医院举行了一场题为“人类健康与衰老:自然的启示”的科学研讨会,会议聚焦生物多样性研究,尤其是海洋生物生态系统多样性在衰老生物医学研究中的重要意义。

对衰老本质知之甚少

人口老龄化是摆在全人类面前的严峻问题,如何让人们健康地活到老,而不是饱受疾病痛苦,这是值得关注的问题。

那么,人们为什么会衰老?很多研究都认为,衰老及其相关疾病是基因、表观遗传、生活方式和外部因素共同作用的结果,这些过程降低了机体适应环境改变的能力。但人们对衰老的本质知之甚少。

不过,近年来,涌现出越来越多有趣的特殊生物老年学研究,尤其是从海洋生物(包括珊瑚、海绵、河蚌以及鱼类)研究中发现了复杂的进化现象和机制,控制组织发育、重塑、再生、损伤、修复和衰老。

专家表示,认识海洋生物超长寿命和抗逆性的通路,在衰老领域以及对抗年龄相关病变的转化研究中具有重要潜能。

“神秘的海洋生物或许正在揭示某些健康原理。”瑞金医院中法生命科学和基因组学中心主任、上海“血液学和癌症”国际实验室团队负责人陆一鸣介绍,海葵、珊瑚等都能健康生存几百年,且具有控制组织发育、重塑、再生、损伤、修复和衰老的能力,它们是长寿、可再生的。

目前,中法医学专家正在联手对此类海洋生物的染色体端粒进行研究,或将找到影响肿瘤与衰老的信号通路,从而研发海洋生物新药造福人类。

尝试从端粒结构入手

随后,陆一鸣对他们研究的“病理性衰老”的概念进行了深入解读,“它不同于机体在全生命周期内必然发生的生理性变化,而主要由于疾病导致的衰老,如临床上多发的老年性痴呆、帕金森病、心力衰竭等”。这些疾病对患者的健康、生活质量乃至家庭都带来负担与打击,“即便不断发展的临床医学可治疗、缓解疾病症状,若我们无法阐明致病机制,依旧无法从根源上进行攻克”。

预期寿命的延长是衡量医疗保健制度的最佳指标之一。然而,长寿带来的与衰老相关疾病,包括癌症、神经退行性疾病等患病率上升,增加了医疗保健支出。因此,认识衰老相关疾病的发病机制,促进老年人健康衰老,成为当今社会的重要任务之一。

法国尼斯大学癌症与衰老研究所所长、上海“血液学和癌症”国际实验室团队的法方负责人Eric GISON教授说,我们生存在一个充满应激损伤的环境,例如太阳的紫外线辐射,介导DNA损伤引起皮肤变化;细胞维持正常功能时产生化学物质,导致DNA和其他重要分子降解。特别是烟草成瘾,环境污染以及摄入富含油脂和糖的食物可能会加重应激损伤等,造成环境和生活方式相关的有害因素,导致过度应激损伤,引发早老性疾病和与衰老相关病理损伤,诸如肌肉萎缩、心血管疾病或神经退行性疾病。

“我们尝试从珊瑚礁等海洋生物的染色体端粒结构中揭示其对衰老与肿瘤的影响机制,从而开展创新药物筛选实验。”瑞金医院“血液学和癌症”国际实验室团队负责人之一叶静表示。

寻求临床转化应用前景

什么是端粒?“它位于染色体末端,是确保线性染色体基因组稳定的重要组成成分。2009年的诺贝尔奖已阐明,端粒状态的改变会加速细胞衰老进程,影响干细胞的生物功能和引发包括癌症在内的众多疾病。”

叶静打了个比方:“在大多数正常体细胞中,端粒长度被誉为调节体细胞寿命的分子时钟。人体细胞在胚胎发育成熟后,时钟就开始倒计时,线性染色体随着DNA复制次数的增加而缩短,从而影响干细胞更新、人体组织再生。”通俗而言,随着年龄增长、环境、应激等,会加速端粒缩短,导致衰老。

“珊瑚对外界应激反应的适应和恢复能力很强,珊瑚等海洋生物是否存在独特的端粒属性?”叶静表示,本次Tara科考船从太平洋深海区采样大量珊瑚礁等标本,便于从端粒角度探索海洋生物健康长寿的机制及潜在的临床转化应用前景。

科学家希望从中找到“珊瑚能活几百年,大多数人只能活几十年”的秘密,并以海洋生物为基础,找到抵御人类病理性衰老的药物,对人类生命健康有所助益。

肿瘤也是与年龄呈正相关的疾病,目前课题组的研究方向之一便是筛选可调控端粒的药物抗击癌症。

“TRF2是关键的端粒蛋白成分,研究发现在不同类型的肿瘤细胞中TRF2过表达,我们正在以TRF2为靶点筛选发现新的抗癌和抗衰老化合物。”陆一鸣表示,“下一步,我们设想在重症监护室对心血管疾病与脑血管意外患者,或癌症、器官衰竭、组织变性等老年病进行临床研究,尽快让研究结果造福人类。”

《中国科学报》 (2018-05-04 第3版 科普)
 
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