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多年来,老年医学家就像在坐过山车,开发抗衰老药物的希望忽而高涨,忽而渺茫。随着科学家发现了可以延长哺乳动物最大寿限的基因突变,对于限制能量摄入为何能延长多种动物的寿命有了新的认识,抗衰老药物的开发似乎就是坦途一条。但进展远没有期望的那样顺利,科学家还没有研发出任何能延长哺乳动物最大寿限的药物。虽然在动物实验中,限制能量摄入(饮食含有足够的营养成分,但能量含量较低)不仅可以延长小鼠寿命,还能延迟癌症、神经退行性疾病、糖尿病及其他老年相关疾病的发生,但对大多数人来说,通过严格的节食来延缓衰老并不可行。
2006年,一项小鼠研究发现,红酒中的一种重要成分白藜芦醇(resveratrol)能抵消高脂饮食引起的寿命缩短,这种效果在一定程度上类似能量限制。这似乎是一项突破,可惜随后证实,这种作用于去乙酰化酶sirtuins的物质还是不能延长正常饮食小鼠的最大寿限。然而,到了2009年年中,失望的阴影一扫而空:由美国国家老年研究所(NIA)资助的三个实验室联合报道称,在三个平行实验中,雷帕霉素(当时已经知道,这种物质具有抑制细胞生长的作用)可使小鼠的最大寿限延长12%。而且,研究人员惊奇地发现,一些年老病残的小鼠用药后,平均存活期竟也延长了三分之一,而科学家本来以为,这部分小鼠可能对药物不起反应。
雷帕霉素突破了哺乳动物的寿命界限,这使科学家注意到一个大概已经存在了10亿年的生理机制:该机制似乎可以调控小鼠和其他哺乳动物的衰老过程——这个“其他”,可能也包括人类。这一机制的核心要素是TOR蛋白(target of rapamycin,即雷帕霉素的目标蛋白)以及编码该蛋白的基因(TOR基因)。TOR蛋白是当今老年医学和药学的重点关注对象,因为越来越多的动物及临床实验表明,抑制哺乳动物细胞中的TOR蛋白(即mTOR)的活性,能降低多数老年相关疾病的发病风险,比如癌症、阿尔茨海默病、帕金森病、心肌退行性病变、Ⅱ型糖尿病、骨质疏松、黄斑变性等。也就是说,只要找到一种药物,能安全有效地抑制mTOR蛋白的活性,那么它就能延缓人类的衰老进程,就像雷帕霉素在小鼠中的作用一样,这在预防医学上有着极其重大的意义(尽管雷帕霉素能延长小鼠及其他物种的寿命,但遗憾的是,雷帕霉素本身的副作用决定了它可能无法用于人类)。
在此之前,科学家也曾对作用于其他分子的药物寄予过厚望,特别是sirtuins,那么mTOR蛋白与这些分子有什么不同?由于作用于mTOR蛋白的药物能有效延长哺乳动物的最大寿限,这不仅证实了,mTOR蛋白在哺乳动物的衰老过程中起着关键作用,更重要的是,这还说明科学家减缓衰老进程的梦想,与成功已经前所未有的接近。“在今天乃至今后10年,TOR蛋白可能都是科学家最大的希望所在,”美国杰克逊实验室的老年医学专家、雷帕霉素小鼠实验的研究者之一凯文·福勒基(Kevin Flurkey)说。