雷帕霉素是一种经美国食品药品监督管理局(FDA)批准的真菌化合物,临床上用作免疫抑制剂,帮助器官移植患者避免排斥反应。科学家们正在临床试验中测试其潜在的抗癌效果。此前,该药物已在无脊椎动物(如果蝇、线虫)中表现出延长寿命的效果。据2009年7月8日美国《技术评论》杂志网络版报道,美国科学家首次证明雷帕霉素对哺乳动物同样具有延寿功效。
这一发现汇集了三个独立研究项目的成果,分别由美国德州大学健康科学中心、杰克逊实验室和密歇根大学执行,并由美国国家老龄化干预试验计划研究所(ITP)协调。ITP负责系统评估抗衰老候选药物在小鼠身上的效果,雷帕霉素是首个成功展现延寿效果的药物。
雷帕霉素具有延寿奇效
研究人员发现,从小鼠20个月龄(相当于人类60岁)开始,将雷帕霉素作为食物补充剂喂食,可使雄性小鼠平均寿命延长9%,雌性小鼠平均寿命延长13%。美国哈佛医学院保罗·葛兰衰老机理实验室的大卫·辛克莱尔认为,这一发现令人兴奋,表明雷帕霉素的延寿功效在哺乳动物身上同样可行。此项研究可能成为里程碑,为未来抗衰老药物研发指明方向。
专家认为,雷帕霉素可能通过模拟热量限制的生化路径发挥作用。热量限制是一种常见的延长小鼠寿命的干预方法。雷帕霉素的疗效弱于从早期开始严格限制饮食的效果,但显著强于从相同年龄段开始节食的效果。目前,研究人员正在测试不同年龄段和不同剂量的效果,以期找到超越热量限制的最佳组合。
研究初期,从小鼠4个月大开始给药,发现维持有效血药浓度所需的雷帕霉素剂量很大,成本高昂。为此,研究人员设计了聚合物涂层胶囊,这种涂层仅能在老年小鼠的肠道内分解,从而实现靶向释放。
研究人员决定继续深入研究,因为若能证明此类药物对晚年生活管理有效,对人类将具有重要意义。杰克逊实验室的主要研究员大卫·哈里森表示,在人类年轻时开始此类治疗缺乏实践检验,且会延长副作用暴露时间。雷帕霉素抑制免疫系统,服用者更易遭受感染。
抗衰老从“治本”开始
该研究的另一不寻常之处在于使用了遗传多样性的小鼠群体,而非实验室常用的近交系。哈里森指出,遗传异质性研究可能偶然发现针对特定疾病的治疗方法。与人类研究类似,实验小鼠对各种老年疾病表现出不同易感性。延寿效应在整个小鼠群体中均可见,表明雷帕霉素改变了导致多种老化缺陷的基础性机制。
哈里森表示,研究衰老生物学的科学家认为,应对老化疾病应聚焦于其基础机制,而非逐一治疗癌症、阿尔茨海默病或帕金森病等。一旦能够控制老化的基础机制,这些疾病的到来都将被推迟。
不过,雷帕霉素的确切机制尚待阐明。该药物抑制雷帕霉素靶蛋白(TOR)。TOR通常帮助细胞制造新蛋白,并阻碍破坏过程。已知这些过程参与果蝇、线虫和酵母的老化,但TOR在寿命调控中的确切作用仍不清楚。
TOR同样参与小鼠的老化过程,这意味着该机制适用于衰老研究中常用的所有四种模式动物(酵母、线虫、果蝇、小鼠)。在如此大的进化跨度上均适用,提示TOR信号可能也对人类产生类似影响。
多活二十年完全有可能
研究人员提醒,目前尚不清楚雷帕霉素是否对人类具有相同延寿效果,且其毒副作用明显,易引起真菌感染和肺炎,普通人群不应随意服用。
通过精确研究TOR信号与延寿之间的关联,有望揭示抗衰老药物研制的新靶标。锁定不同的TOR路径,未来药物可能避免雷帕霉素的副作用。
相关专家认为,当前现实目标是研究雷帕霉素是否能有效治疗与老化相关的疾病,如亨廷顿病、阿尔茨海默病及糖尿病。随着技术进步,乐观估计,未来以相对健康的方式多活10年甚至20年完全有可能实现。