為了延緩衰老，古有求仙問(wèn)道、煉丹服藥，今有基因編輯、換血養(yǎng)生，實(shí)則都是毫無(wú)根據(jù)的偽科學(xué)。日本科學(xué)家最近研發(fā)出了一種抗衰老疫苗，可以誘使免疫系統(tǒng)選擇性清除衰老細(xì)胞，延長(zhǎng)生命。

衰老細(xì)胞廣泛存在于人、靈長(zhǎng)類動(dòng)物和嚙齒類動(dòng)物的組織中，并且在人類的年齡相關(guān)的疾病，如骨關(guān)節(jié)炎、肺纖維化、動(dòng)脈粥樣硬化和阿爾茲海默病患者的組織中都發(fā)現(xiàn)了衰老細(xì)胞。在之前的研究中，清除衰老細(xì)胞（Senolysis療法）是一種非常有前景的抗衰老治療策略，可以改善與小鼠衰老有關(guān)的正常和病理變化。然而，大多數(shù)抗衰老藥物都會(huì)抑制抗凋亡途徑，這就產(chǎn)生了對(duì)正常組織的副作用。所以科研人員一直在尋找沒(méi)有副作用新的Senolytics療法。

近日，來(lái)自日本的眾多研究機(jī)構(gòu)在國(guó)際知名期刊Nature Aging上發(fā)表了題為“Senolytic vaccination improves normal andpathological age-related phenotypes and increases lifespan in progeroid mice”的研究成果。該研究小組描述了他們開(kāi)發(fā)的疫苗是如何起作用的以及它在用于測(cè)試小鼠時(shí)的效果。研究表明基于糖蛋白非轉(zhuǎn)移性黑色素瘤蛋白B（GPNMB）衰老抗原開(kāi)發(fā)的多肽疫苗，可以選擇性清除衰老細(xì)胞，改善正常和病理性的衰老相關(guān)癥狀，并延長(zhǎng)了早衰小鼠的壽命，尤其是雄性小鼠。

為了開(kāi)發(fā)一種更有針對(duì)性的、減少脫靶效應(yīng)的衰老細(xì)胞清除療法，研究人員使用衰老的人血管內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)來(lái)尋找具有跨膜結(jié)構(gòu)域的蛋白。通過(guò)使用數(shù)據(jù)分析工具GEO2R和蛋白質(zhì)的跨膜分析軟件TMHMM2.0，推測(cè)了10個(gè)存在跨膜區(qū)域的基因。在這些基因中，研究人員選擇GPNMB作為候選的seno-抗原基因。因?yàn)檠芯咳藛T在進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，在復(fù)制性衰老的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVECs）中，GPNMB的表達(dá)顯著增加。研究人員還發(fā)現(xiàn)，在老齡小鼠、載脂蛋白E 被敲除的小鼠和高脂飲食小鼠(HFD)的主動(dòng)脈和隔離內(nèi)皮細(xì)胞中，GPNMB的表達(dá)顯著上調(diào)，并顯示這種上調(diào)與衰老標(biāo)志物的表達(dá)增加有關(guān)，比如p53和p21。此外，GPNMB在老年小鼠的其他組織也有上調(diào)現(xiàn)象，比如肺、內(nèi)臟脂肪和骨髓，以及HFD喂養(yǎng)的小鼠的內(nèi)臟脂肪中。組織學(xué)檢查顯示，GPNMB在動(dòng)脈粥樣硬化患者的血管內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，但在無(wú)動(dòng)脈粥樣硬化患者的細(xì)胞中沒(méi)有上調(diào)。同樣，與無(wú)動(dòng)脈粥樣硬化患者的白細(xì)胞相比，動(dòng)脈粥樣硬化患者的白細(xì)胞中GPNMB的表達(dá)也明顯增加。這些結(jié)果表明，GPNMB可能是用于衰老治療的一個(gè)分子靶點(diǎn)。

為了探究GPNMB作為衰老治療的分子靶點(diǎn)的可能性，研究人員建立了轉(zhuǎn)基因小鼠模型，其中白喉毒素受體（DTR）和熒光素酶在Gpnmb基因位點(diǎn)表達(dá)（Gpnmb-DTR-熒光素酶小鼠），這樣可以使研究人員能夠通過(guò)監(jiān)測(cè)熒光素酶活性來(lái)檢測(cè)Gpnmb陽(yáng)性細(xì)胞并通過(guò)給予白喉毒素（DT）消除這些細(xì)胞。Gpnmb-DTR-熒光素酶小鼠在4至16周齡時(shí)以高脂飼料喂養(yǎng)，在12和14周時(shí)腹腔注射DT。研究結(jié)果與研究人員對(duì)HFD小鼠內(nèi)臟脂肪中Gpnmb表達(dá)的western blot分析一致，在16周時(shí)對(duì)Gpnmb-DTR-熒光素酶小鼠進(jìn)行分析，在腹部檢測(cè)到強(qiáng)烈的熒光素酶信號(hào)。相反，給與DT會(huì)降低腹部的熒光素酶活性，這種降低與內(nèi)臟脂肪組織衰老樣變化的改善有關(guān)，比如衰老相關(guān)的β-半乳糖酶（SA-β-gal）活性的降低以及Cdkn2a和Cdkn1a表達(dá)的下調(diào)說(shuō)明了這一點(diǎn)。Gpnmb陽(yáng)性細(xì)胞的缺失也明顯改善了HFD所引起的代謝異常。此外，研究人員建立了具有載脂蛋白E 被敲除的Gpnmb-DTR-熒光素酶小鼠模型，研究結(jié)果顯示，Gpnmb陽(yáng)性細(xì)胞的缺失明顯減少了動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的負(fù)擔(dān)，這進(jìn)一步證明了GPNMB可能是衰老治療的分子靶點(diǎn)。

在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究人員從4周齡開(kāi)始給載脂蛋白E 被敲除的小鼠喂食HFD，在8周齡時(shí)注射Gpnmb疫苗，隨后在16周時(shí)進(jìn)行檢測(cè)分析。研究結(jié)果顯示，與對(duì)照疫苗相比，注射Gpnmb疫苗可明顯減少動(dòng)脈粥樣硬化，并降低主動(dòng)脈中依賴Gpnmb的熒光素酶活性。主動(dòng)脈中促炎癥分子的表達(dá)因Gpnmb疫苗接種而下調(diào)，同時(shí)Gpnmb和細(xì)胞周期陰性調(diào)節(jié)劑的表達(dá)也減少。

為了研究接種疫苗對(duì)正常衰老的影響，研究人員給中年小鼠（50周齡）注射了Gpnmb疫苗，并在接種疫苗后20周（70周齡）時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。研究結(jié)果顯示，在對(duì)照組中小鼠總運(yùn)動(dòng)量和平均運(yùn)動(dòng)速度都隨著年齡的增長(zhǎng)而下降，但這些與年齡相關(guān)的這些變化在接種Gpnmb疫苗后得到了明顯的改善。為了進(jìn)一步探索Gpnmb疫苗對(duì)壽命的影響，研究人員在10周齡時(shí)給Zmpste24敲除小鼠（早衰癥模型）接種疫苗，并評(píng)估其存活率。研究結(jié)果顯示，在對(duì)照組中，所有的老鼠都在30周齡的時(shí)候死亡。相比之下，小鼠尤其是雄性小鼠，接種Gpnmb疫苗后其存活率更高。同樣，與對(duì)照組小鼠相比，注射Gpnmb疫苗顯著延長(zhǎng)了Zmpste24敲除小鼠的中位壽命（雄性小鼠21.7±1.27周vs 27.1±1.53周；雌性小鼠20.5±1.13周vs 23.2±1.46周）。

先前的研究已經(jīng)驗(yàn)證了20多種藥物，它們都能選擇性地清除衰老細(xì)胞。其中，達(dá)沙替尼和槲皮素（D+Q）這兩種衰老劑的組合，已被證明能明顯改善老年小鼠的血管舒縮功能，并緩解肥胖引起的代謝功能障礙。此外，Navitoclax（ABT-263）已被證明可以改善葡萄糖代謝和β細(xì)胞功能，同時(shí)減少衰老標(biāo)志物和SASP因子的表達(dá)。

研究人員比較了Gpnmb疫苗接種與D+Q和Navitoclax治療對(duì)小鼠的影響。研究結(jié)果顯示，用D+Q或Navitoclax治療組，p19Arf依賴的熒光素酶活性的增加在腹部被削弱。同樣，Gpnmb疫苗接種抑制了p19Arf依賴性熒光素酶活性的增加，同時(shí)抗Gpnmb抗體的滴度增加。此外，內(nèi)臟脂肪組織中衰老樣表型變化（SA-beta-gal活性的增加和Cdkn2a的上調(diào)），小鼠16周齡時(shí)在D + Q和Navitoclax組中得到改善，然而這些有益的影響在24周齡時(shí)下降了。相反，Gpnmb疫苗接種組持續(xù)改善了內(nèi)臟脂肪組織的衰老樣表型變化。用D+Q或Navitoclax治療可改善葡萄糖不耐受，但24周齡時(shí)出現(xiàn)了胰島素抵抗。相反，Gpnmb疫苗接種組對(duì)糖代謝的有利影響持續(xù)到24周齡。

總之，在這項(xiàng)研究中，研究人員開(kāi)發(fā)的衰老疫苗改善了與衰老有關(guān)的正常和病理性的衰老相關(guān)癥狀，并延長(zhǎng)了早衰小鼠的壽命。研究人員表示，這是一項(xiàng)令人興奮的研究，因?yàn)樵撗芯靠赡転镾enolytics療法提供一種全新的策略。