編者按
本文由【時光派研究院】編譯自播客VitaDAO對Richard Miller博士的采訪。他是抗衰藥物雷帕黴素頂級專傢,也是美國官方推動的ITP抗衰藥物檢測計劃負責人及推動者之一,在耶魯大學獲得醫學博士學位,目前是密歇根大學病理學教授,擔任《Aging Cell》期刊的主編。
ITP計劃是由美國國傢老齡化研究所(NIA)發佈的一項大型衰老“幹預檢測計劃”,是一項潛在抗衰藥物篩選及檢測項目。該項目首次證明哺乳動物的壽命可以通過藥物延長。
本期播客中,Richard Miller博士講述瞭每年ITP是如何從眾多申請藥物中,層層篩選出5個抗衰藥物。他認為目前廣泛使用的小鼠模型並不適合進行衰老研究,同時談及ITP專屬小鼠模型的優勢。
一個領域的突破,需要時間沉淀,隻有站得夠高,才能看得夠遠,隻有經歷得夠多,才能看得夠深。Richard Miller博士已在抗衰領域深耕30餘年,在他看來,迄今為止衰老界有兩大主要突破。
No.1
單基因突變可以延壽
衰老領域大多數人認為,理論上,單一的基因突變不可能對衰老和壽命產生影響,然而後來的研究人員發現,侏儒鼠內的單基因突變可以延長小鼠至少40%的壽命。
No.2
藥物延壽
Richard博士認為2009年ITP公佈的數據首次證實瞭通過藥物雷帕黴素能夠延壽[1],這也是近十年來抗衰界的一大突破。因為通常而言,改變基因很難實施,但服用藥品抗衰實用可行。
No.1
尋找抗衰藥物共享機制
ITP已經確定瞭九種顯著延長中位壽命的藥物——阿卡波糖、阿司匹林、卡格列凈、卡托普利、甘氨酸、去甲二氫愈創木酸(NDGA)、普羅坦迪姆®、雷帕黴素和17α-雌二醇。[3]
比如熱量限制能影響數百種酶和十幾種組織中的mRNA,因此很容易假設它對炎癥有用,對肥胖也有用,雖然大多數假設最後可能都不成立。重要的不僅僅是發現某類物質的抗衰作用,還有它們背後共享的衰老機制。
通過對不同藥物方法機制共性的深入研究,Richard在采訪中表示,ITP已確定瞭十幾種衰老相關細胞和分子特征。
據Ricahrd透漏,目前ITP正在測試兩種新藥(一個碳水化合物,還有一個退燒藥,具體細節還未公佈)的抗衰效果,它們可能是通過降低餐後血糖峰值,來實現減緩衰老進程、推遲致命疾病的目的。
當然也驗證瞭一些藥物並沒有抗衰效果,如二甲雙胍和白藜蘆醇,雖然它們可以改善人類健康,但ITP提供瞭強有力的證據表明,它們並不能減緩小鼠衰老進程。
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圖註:目前所有ITP已測試藥物延壽效果[4]
(推薦閱讀:私信或留言回復“ITP”查閱ITP證實無效的五種抗衰藥物)
No.2
開發衰老“速度計”
傳統的生物指標是通過測量小鼠在衰老過程中積累的損傷,類似於汽車的“裡程表”,記錄已經行駛的路程,已出現的衰老。
而Richard Miller的實驗室正在開發的“衰老率指標”,它是一種“速度計”,可以用來預測一隻或一群小鼠的衰老速度。以較慢速度老化的小鼠會積累較少的傷害,因此壽命也更長。
像雷帕黴素這樣的藥物,是如何經過層層篩選,進入實驗階段,最終脫穎而出?
No.1
嚴格篩選
每年NIA為ITP提供資金進行衰老藥物檢測,這些藥物的篩選也是有一定標準的。
雖然Richard說任何人都可以申請ITP來測試某種藥物得抗衰效果,但實際每年符合條件的申請人數不超過15個,而最終通過篩選審核的也隻剩不到5個。
篩選過程中也可能涉及到預算的問題,ITP研究是非常昂貴的,主要取決於實驗老鼠的數量,每增加一個測試位點,需要增加至少100隻小鼠,而NIA的資金隻支持五年內的項目,對於一些需要長期觀察的項目,比如10年,資金就不夠支持瞭。
No.2
謹慎選擇,安全為上
整體而言,Richard表示ITP對藥物申請持開放的態度,選擇藥物的理由因人而異,且申請形式非常自由,包括你認為藥物測試的價值,如何表明它是無毒的,以及最有力的證據。
采訪者質疑ITP在某種程度上偏向於接受已獲批且已在市面上使用藥物的申請,而不是更具實驗性的真正的抗衰老藥物。比如藥物辛伐他汀,主要針對動脈粥樣硬化,而小鼠無法發展這種疾病,也無從考證它在小鼠身上的延壽效果。
Richard博士對此的反駁是,每種推薦的藥物都是根據其自身的優點進行評估的。隻有申請論據足夠有說服力,才會被接受。
當然,並非所有受測藥物都有效,就有兩種藥物非但沒延壽,反而讓小鼠早早離世,隻能說測試這兩種藥物的小鼠運氣不好瞭,Richard在采訪中表示接下來發表的論文就會公佈這兩種藥物。
Richard表示:“所以有的公司避之不及,寧願躲起來,生怕有人知道他們的藥物有副作用。”
圖註:ITP申請表(https://www.nia.nih.gov/research/dab/interventions-testing-program-itp)[2]
Richard也希望未來ITP能更具有實驗性,不僅限於測試抗衰藥物,還應該涵蓋其他幹預措施,如基因治療等。
ITP所有藥物都是在小鼠身上進行測試的,使用的小鼠模型與大多數衰老研究小鼠模型不同。抗衰領域大多數研究人員使用的都是Black 6(B6)小鼠模型。
No.1
常見B6小鼠並不適合衰老研究
C57BL/6或C57 black 6小鼠,通常簡稱為B6小鼠,是實驗小鼠常見的近交品系。但Richard博士認為:“近交小鼠不是大多數衰老研究的合適模型。”
Richard總結瞭三點近交小鼠不適合用於衰老研究的原因:
1.近交小鼠是同源體,比雜交動物更容易生病,也死得更早;
2.近交小鼠死亡原因也比較局限,大多數近交系隻會死於一兩種原因;
3.近交小鼠無法代表全部小鼠。
B6近交小鼠是研究某種疾病的絕佳模型,但大多數人使用B6小鼠隻是隨波逐流,缺乏細致思考與自主判斷,他們的導師用這個模型,自己也跟著用。
圖註:B6近交系小鼠
No.2
ITP隻用UM-HET3遺傳異質小鼠
有時候大多數人選擇的,並不意味著是最正確的。ITP實驗室沒有使用B6小鼠,而是雜交UM-HET3小鼠。
UM-HET3小鼠是用於衰老幹預研究的遺傳多樣性小鼠模型,是一種遺傳異質種群,通過將CByB6F1/J雜種雌性與C3D2F1/J雜種雄性一起繁殖的四向雜交產生的異源種群。
UM-HET3小鼠是該雜交的第一代子代。因此,UM-HET3小鼠具有與遺傳背景C57BL/6J、BALB/cByJ、C3H/HeJ和DBA/2J分離的等位基因。測試種群中的每隻動物在基因上都是獨一無二的,但每隻都與其他測試小鼠共享其非線粒體基因組的一半。UM-HET3小鼠的種群遺傳學具有可重復性和一致性。
然而,遺傳異質小鼠仍然主要死於癌癥,與B6小鼠沒有太大區別。最重要的是,對於小鼠來說,B6品系實際上是相當長壽的。
No.3
自然衰老vs早衰小鼠模型
實驗為瞭研究某類藥物的抗衰效果,會采用一些方式誘導加速小鼠衰老,但一些研究人員會采取不健康的方式“催熟”小鼠,比如喂食小鼠高脂肪飲食。
另一方面,大多數早衰小鼠模型會出現極端的表型變化,而正常衰老小鼠體內從未出現相同程度的變化。
Richard博士相信,實驗使用正常衰老的小鼠模型非常重要,而所謂的加速衰老和真實衰老情況相去甚遠。
時光派點評
ITP取得的成績可喜可賀,對於新興抗衰藥物的測試也是造福人類,藥物檢測當然應該考慮其安全性,然而派派認為,雖然ITP藥物測試實驗設計非常嚴謹,但對於藥物的篩選標準不夠系統。作為官方啟動的抗衰計劃,更應秉持公平公正的原則,而不是受制於某些因素,選擇更容易檢測的藥物。
至於衰老小鼠模型,通過不同小鼠模型,模擬人類真實多樣的衰老情況,才能更好地體現藥物抗衰效果。然而,小鼠身上的抗衰效果是否等同於人類,後續是否有人體臨床試驗,還有待ITP進一步行動。
—— TIMEPIE ——
這裡是隻做最硬核續命學研究的時光派,專註“長壽科技”科普。日以繼夜翻閱文獻撰稿隻為給你帶來最新、最全前沿抗衰資訊,歡迎評論區留下你的觀點和疑惑;日更動力源自你的關註與分享,抗衰路上與你並肩同行!
參考
參考文獻
[1]Harrison, D. E., Strong, R., Sharp, Z. D., Nelson, J. F., Astle, C. M., Flurkey, K., Nadon, N. L., Wilkinson, J. E., Frenkel, K., Carter, C. S., Pahor, M., Javors, M. A., Fernandez, E., & Miller, R. A. (2009). Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice. Nature, 460(7253), 392–395. https://doi.org/10.1038/nature08221
[2]https://www.nia.nih.gov/research/dab/interventions-testing-program-itp
[3]https://www.nia.nih.gov/research/dab/interventions-testing-program-itp/about-itp
[4]https://www.nia.nih.gov/research/dab/interventions-testing-program-itp/supported-interventios
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