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换血治疗阿尔茨海病,靠谱吗 [复制链接]

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阿尔茨海默病是医学界始终致力于攻克的难题。这是种慢性神经退行性疾病,并会随着时间推移逐渐恶化,约70%的痴呆症是由其导致的。年,全球已有超过万名阿尔茨海默病患者。到年,这一数字预计可能超过1.52亿。

阿尔茨海默病患者通常表现出语言障碍、时间和空间感丧失、情绪障碍等症状,会逐渐丧失基本活动能力,最终走向死亡。因此,阿尔茨海默病又被称为“不死的癌症”。确诊阿尔茨海默病后,患者的典型预期寿命仅为3-8年。

阿尔茨海默病患者的主要神经病理学变化是神经元死亡、突触改变、脑部炎症,以及以淀粉样斑块和以神经原纤维缠结形式存在的脑蛋白聚集。β-淀粉样蛋白的错误折叠、聚集和脑沉积在该病中起核心作用。因此,预防和去除错误折叠的蛋白质聚体被认为有望治疗阿尔茨海默病。

然而,由于血脑屏障的阻碍,很难直接清除脑内的β-淀粉样蛋白斑块。现阶段阿尔茨海默病药物的主要作用是提高神经递质活性、增强突触传递,也可用相应的抗抑郁或抗精神病药物控制幻觉、妄想、抑郁、激越等伴随症状。

近期发表于《自然》(Nature)子刊《分子精神病学》(MolecularPsychiatry)的一项研究中,科学家提出了一种清除脑内β-淀粉样蛋白斑块的方法——换血。输入健康小鼠的血液后,阿尔茨海默病小鼠模型脑内淀粉样蛋白斑块的形成显著减少。

这是否意味着,未来人类可以通过换血治疗阿尔茨海默病?为什么通过如此简单的换血,就能“返老还童”?

换血疗法,距离临床应用还有多远?

本次研究中,科学家将野生型(未经任何基因修饰和改造)小鼠的全血,多次输入具有相同遗传背景的阿尔茨海默病转基因小鼠模型体内,发现后者脑内淀粉样蛋白斑块的形成显著减少了40%-80%,并且空间记忆能力得到改善。随着时间推移,其脑内斑块的生长速度也放缓。

结果背后的机制目前尚不清楚,但研究人员提出了两种可能:一种是换血降低了血液中的β-淀粉样蛋白水平,有助于促进淀粉样蛋白从大脑到外周的重新分布;另一种是换血以某种方式阻止了β-淀粉样蛋白进入脑内,或抑制了被清除的β-淀粉样蛋白的再摄取。

实际上,科学界此前已进行过很多类似研究。年6月发表于《自然-医学》(Nature-Medicine)的一项研究发现,年轻血浆可以激活老年小鼠海马体中的cAMP反应元件结合蛋白(CERB),恢复老年小鼠的突触可塑性,改善认知功能。年4月发表于《自然》(Nature)的一项研究则发现,脐带血浆和年轻血液激活了与神经可塑性和记忆有关的几个基因,促进了一种名为“长期增强”(long-termpotentiation)的突触可塑性。

基于这些研究,输血治疗衰老相关疾病的疗法随之出现。年,美国一家名为Ambrosia的初创公司推出了一种声称可以抗衰老的疗法,向客户输注来自16-25岁青少年的血液,任何35岁以上的人都可以报名参加。疗法价格为一升血液美元,或两升血液1.2万美元,约有人接受输血。公司创始人在媒体上说,接受输血后,一位60岁的老人白发明显变黑,一位患有早发性阿尔茨海默病的55岁老人症状出现改善。

但美国药品监督管理局(FDA)于两年后叫停了这一疗法,理由是缺乏标准化的治疗方法,且存在感染风险。美国FDA在官方声明中说,此类疗法是“不符合伦理的”,没有经过证实的临床益处,并且可能有害。

输血可能带来皮肤过敏、非溶血性发热、休克等不良反应,这些问题在向老年人输注年轻血液时也不可避免。还有科学家指出,血浆输血可能升高患者血压,对老年人带来更大的健康风险。

临床上,输血通常用于防止和治疗失血过多,以及再生障碍性贫血、重型地中海贫血、白血病等血液疾病,而衰老在临床上始终未被列为疾病,并不具有治疗指征。一项药物或疗法要获批上市,必须针对临床上明确的疾病。

此外,单一物质(如药物)比联合疗法更容易获批上市,换血疗法中抗衰老的物质尚不明确,也增加了获得FDA批准的难度。

另一个局限性在于,现阶段的输血抗衰老试验都是短期的,难以预测接受输血者是否会出现长期的不良反应,如自身免疫性疾病,这可能需要数年时间进行观测。

还有科学家提醒,生长分化因子-11(GDF-11,一种具有抗衰老作用的血液因子)和其他促进血管生成的蛋白质与肿瘤的生长和转移有关。《国际肿瘤学杂志》(InternationalJournalofOncology)上一项关于结直肠癌的研究,已经证实了生长分化因子-11与肿瘤的关系。

道德伦理问题同样不可忽视。德保罗大学生物伦理学家克雷格·克鲁格曼(CraigM.Klugman)说,输血疗法不太可能被医疗保险和补助覆盖,很可能只有富人才能获得,而捐献血液的都是贫穷的年轻人,这会导致贫富两个阶级在健康水平上的差距越来越大。

年轻血液为何能够“返老还童”?

输入年轻血液就能“返老还童”?听起来如同科幻小说,但实际上,已有许多研究证实了年轻血液逆转衰老的作用。

年,斯坦福大学的研究团队发现,联体共生模型(将年轻小鼠与老年小鼠缝合在一起)可以改善老年小鼠的肝脏、脊髓和大脑健康,在科学界引起轩然大波,也拉开了科学家探索年轻血液抗衰老作用的序幕。但之后有科学家指出,这种模型存在弊端,因为两只小鼠不仅共享血液,还共用免疫系统和器官,很难排除这些因素对逆转衰老的作用。

之后,科学家开发出允许小鼠只交换血液的新模型,探索血液中的哪些物质具有逆转衰老作用。

年,哈佛大学的一个干细胞研究团队在血液中发现了生长分化因子-11,证实这种物质可以逆转特定组织,如心脏的衰老。之后研究人员又证实,这种物质可以使大脑和肌肉恢复活力。体内注入这种物质的老年小鼠在耐力测试中平均坚持了1个小时,而对照组只坚持了35分钟。此外,注射生长分化因子-11还可以减少小鼠通常因为衰老而出现的心脏增厚,促进大脑中新血管和嗅觉神经元的生长。

年4月发表于《自然》(Nature)的一项研究中,科学家发现金属蛋白酶组织抑制剂2(TIMP2)可以增强老年小鼠的突触可塑性和海马体依赖性认知,这种血源性因子存在于人脐带血浆、幼鼠血浆和幼鼠海马体中。之后,科学家相继发现一种名为Klotho的蛋白质和一种名为Tet2的酶具有逆转衰老的作用,二者都存在于小鼠血液中。

至今,科学家已经在血液中发现了至少6种有助于逆转衰老的物质,但由于免疫、内分泌等系统的生理活动变化,它们在老年个体血液中的含量普遍较低。

老年个体之所以无法从这些抗衰老物质中获益,也可能与血脑屏障的差异有关。人们尚未了解血脑屏障的全部组成,但科学界普遍认为,其包含神经胶质细胞、脑部毛细血管壁、血浆、脑脊液等。血脑屏障具有阻止有害物质通过、维持大脑稳态等功能。年7月发表在《自然》(Nature)上的一项研究发现年轻小鼠的血脑屏障中有一些专门的受体,可以识别一些蛋白质并主动转运到大脑中,而老年小鼠由于血脑屏障的变化,非必需的蛋白质会进入大脑。

血脑屏障,神经胶质细胞(绿)包围神经元(红)

但这也意味着,血脑屏障是抗衰老药物很好的靶点。科学家已经测试了左旋咪唑,这本是用于对抗钩虫的寄生虫药。实验证明,它可以阻断一种使蛋白质自由通过老年小鼠血脑屏障的酶,使其恢复选择性运输蛋白质的功能。而在年12月发表于《科学-转化医学》(ScienceTranslationalMedicine)的一项研究中,科学家通过药物阻止会诱发脑内炎症的白蛋白通过血脑屏障进入大脑,小鼠在记忆和学习能力测试中的得分显著提高。

输血疗法被叫停,新发现的抗衰老物质也未转为成药物上市,我们能否通过其他方式“返老还童”?年7月发表于《科学》(Science)的一项研究中,科学家测试了运动改善老年小鼠认知能力的作用能否通过血浆转移。他们将运动组小鼠的血液输入静息组老年小鼠体内,三周后,静息组小鼠在学习和记忆测试中的表现得到了提高。他们还发现,运动的小鼠血液内会产生更多的GPLD1,向不运动的老年小鼠输注这种物质后,产生了与运动相同的益处。

“返老还童”的秘诀,就藏在良好的生活习惯中。

参考文献

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