我们能测出衰老的速度有多快吗?全新「抗衰指标」有望加速长寿药物研发

科学家提出了12个候选「衰老速率指标」(ARIs),旨在测量生物体是否进入慢衰老状态。这一突破有望将长寿药物的研发速度加快四倍,成本降至二十分之一。

Twelve candidate aging rate indicators could offer faster route to testing geroprotective drugs – and to understanding what slow aging means.

寻找能够减缓衰老的干预措施时,面临着一个天然的实验难题:衰老需要时间。一项小鼠寿命研究可能需要三到四年,耗资10万至30万美元;而在人类身上,等待足够令人信服的健康寿命或寿命变化,会让所需的时间跨度变得极难适应。

发表在《科学前沿》(Frontiers in Science)上的一篇新文章提出了一种解读生物学的新方法。来自阿拉巴马大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham)和密歇根大学(University of Michigan)的研究人员确定了12个候选「衰老速率指标」(ARIs)——这些分子和生理特征是在通过药物、饮食干预或基因突变使衰老减缓的小鼠模型中共同存在的。与估算累积了多少衰老程度不同,理想的ARI可以揭示动物在接受干预后是否进入了慢衰老状态。

衰老科学(Geroscience)越来越擅长回答生物学看起来有多老的问题;对于药物开发而言,更具决定性的问题是干预措施是否真的促使它更慢地衰老。作者所做的区分非常有用——衰老生物标志物更像是里程碑,记录着累积的生物学里程,而ARI则旨在表现得更像速度计,揭示当前的前行速度。如果这个速度计被证明是可靠的,其奖励不仅是更快、更便宜的研究;由雷帕霉素(rapamycin)、热量限制和其他延长寿命的干预措施诱导的共同变化,可以帮助揭示慢衰老状态到底是什么——将测量转化为通往机制的途径,而不仅仅是更好的记分。

然而,就目前而言,这些还只是候选ARI,在任何人开始为人类安装速度计之前,还需要进行大量的验证。这种谨慎在市场上显得尤为贴切,因为市场已经相当热衷于向消费者兜售所谓的生物学年龄;作者本人对商业衰老测试以及某些声明与其验证之间的差距也表现得出奇地坦率。或许,长寿并不需要另一个数字来告诉我们假设自己有多老。它所需要的是一种严格的方法,来了解我们是否改变了轨迹——以及原因。

寻找慢衰老特征

这一提议源于美国国家衰老研究所(National Institute on Aging)支持的干预测试计划(ITP)的结果,该计划评估了基因异质性小鼠中候选的长寿干预措施。在ITP研究中,有14种药物或组合显著延长了寿命;其中8种使一种或两种性别的寿命至少延长了12%,包括雷帕霉素、阿卡波糖(acarbose)、卡格列净(canagliflozin)和17α-雌二醇(17α-estradiol)。

研究人员感兴趣的是生物学上的重叠。起源和机制截然不同的干预措施,却在信号传导、代谢、炎症和组织生理学方面产生了某些平行的变化。

拟议的指标包括mTORC1活性、MEK/ERK和MEK3/p38信号传导、脂肪组织中的UCP1、促炎和抗炎巨噬细胞平衡、循环中的鸢尾素(irisin)和GPLD1,以及海马体中的BDNF和双皮质素(doublecortin)。重要的是,没有任何一个单一的ARI能够解释衰老;其工作标准很简单,即它在正常小鼠和多种慢衰老小鼠之间存在一致的差异[1]。

资深作者理查德·A·米勒教授(Professor Richard A Miller)表示:「我们希望衰老速率指标(ARIs)能通过三种方式推进抗衰老药物的搜索。首先,它们可能提供一种更快、更便宜的方法来选择值得在小鼠身上测试的药物。其次,它们可能让我们看到哪些药物能够在健康人群中诱导出一系列变化模式,使其更类似于慢衰老小鼠,从而为可能减缓人类衰老的药物提供线索。最后,ARI面板可以为我们提供许多——或许是所有——抗衰老药物所共有的变化的线索,并以此来选择要研究的目标和新药物家族。」

压缩实验时钟

迄今为止,大多数ARI数据来自这样一些研究:小鼠在四个月大时开始接受药物或热量限制,八个月后进行评估,每种性别仅使用10-20只动物的组别。如果这些测量能够可靠地区分最终延长寿命的干预措施与没有延长寿命的干预措施,作者估计,实验速度可以加快大约四倍,成本大约降至完整寿命研究的二十分之一。

这将使ARI作为筛选层发挥作用,而不是替代寿命和健康寿命研究——使研究人员能够更早地淘汰没有前景的候选药物,并将更长、更昂贵的实验留给具有更强生物学信号的干预措施。

共同作者马特·卡伯莱恩博士(Dr Matt Kaeberlein)表示:「将衰老生物学转化为更好健康的最大挑战,是了解干预措施是否真的影响了衰老速率。开发和验证衰老速率指标可以为我们提供在实际时间尺度上回答该问题的工具,而不必等待寿命结果的长年累月或数十年。如果我们能以严谨的方式做到这一点,将从根本上改变我们寻找延长健康寿命的干预措施的能力。」

小鼠先行,人类随后

前方还有一段路要走。大部分已发表的证据来自一个使用单一基因异质性小鼠品系的实验室研究小组,因此独立复制是当务之急。目前已发表的ARI中,只有鸢尾素(irisin)和GPLD1可以在血浆中测量;如果该方法要进入纵向动物研究并最终进入人体试验,开发更广泛的血液检测面板将是至关重要的。

因此,转化路线图将通过其他哺乳动物延伸。作者强调了伴侣犬,它们与人类共享环境并发展出许多可比的年龄相关疾病,以及普通狨猴(common marmoset),它们较短的寿命使其成为啮齿动物和人类之间潜在有价值的中介模型[1]。

还有一个令人鼓舞的细微之处。当治疗在小鼠生命的相对晚期开始时,几种ITP干预措施仍然有效。
*注:此处保留原文结构,正文延续*

主要作者史蒂芬·奥斯塔德教授(Professor Steven Austad)表示:「在小鼠身上有一个令人惊訝的发现,许多有效的抗衰老药物即使在成年晚期开始使用也完全保持活性,这表明类似疗法或许可以让人类在中年时受益,这是一个令人兴奋的可能性。」

「ARIs可以在推进这些预防性疗法方面发挥关键作用,最终——在极短的时间内完成人体临床试验,从而加速获得新型抗衰老药物。」

超越时钟表面

作者刻意对将相关性等同于测量保持谨慎:正如他们所说,「目前我们没有办法测量生物学年龄或生物学衰老速率。」ARI必须通过预测重要结果来赢得其地位。

如果它们做到了这一点,这种转变可能微妙但意义重大。衰老科学将拥有一种比另一个生物学年龄估计值更有用的东西:一个经过实验检验的信号,表明生物学已经改变了方向。速度计仍然需要校准;知道油门和刹车在哪里将会更有趣。

[1] https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2026.1821393

📎 来源:Longevity Technology

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