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基因與老化系列專文(二) 延年益壽的靈丹?

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煉丹與煉金術無疾而終,但人類追求長生不老的渴望卻有增無減。從各種健康生活指南,到前陣子風靡一時的抗氧化飲食與藥物治療,雖然大家投入龐大的關注及與資源,可遲遲未有明顯的突破。隨著科學進步,科學家陸續發現許多基因與老化之間的連結。這當中並不只是傳統觀念裡個別基因影響壽命或疾病發生率而已,而是進一步同時監測眾多基因表現,分析彼此之間的作用與動態平衡。最近更發現能夠延長線蟲(C. elegans)壽命的藥物,這種種跡象都顯示出延年益壽並非遙不可及的夢想。

率先獻給勞苦功高的線蟲

秀麗隱桿線蟲 (Caenorhabditis elegans, 簡稱 C. elegans),身長 1 公釐,運動路線呈優美的三角函數 sin 曲線,由於發育週期極短、非常容易培養、身體透明利於準確注射,加上 1998 年便已解開其基因序列,是當代生物科學研究上重要的實驗生物,相關研究曾獲 2002 年與 2006 年諾貝爾生理醫學獎。一如既往,為解開老化之謎科學家再度找上這位最佳模特兒。美國 Scripps 研究所的研究團隊將線蟲置於不同環境飼養,或者加入各種藥劑,觀察其存活狀況。在經過一連串嘗試後,他們發現用於治療憂鬱症名為米塞林(Mianserin)的藥物,能夠使壽命 2-3 週左右的線蟲整體多活上 7-8 天!難不成這就是長生不老的靈藥?

Enlarged_c_elegans

延伸閱讀:基因與老化系列專文(一)生理時鐘的基因齒輪

透過現代科技進行解析

探討米賽林的作用條件,發現此藥欲達到延年益壽之目的,必須在線蟲年輕時期便予以投入,若個體已步入衰老則沒有顯著效果。進一步利用最新科技分析線蟲基因隨時間的變化,可以觀察到正常狀況下隨著老化會出現「轉錄漂移(transcriptional drift)」之現象。也就是基因彼此之間合作性降低,甚至互相箝制。這除了導致各項生理功能缺陷以外,科學家也用來做為老化的指標。而在投入米賽林後,發現到 10 天大線蟲的基因表現就有如 3 天大一般,能夠減少 80% 左右的轉錄漂移程度,且經統計可以延長年輕狀態時間多達 30%。因此研究人員認為此藥可以增加壽命,主要是延長壯年時期,將開始老化的時機往後推延。所以不但活得更久,更能保持年輕!

可惜人類還須等等

米賽林延長壯年時期的效果目前只在線蟲身上得到證實,而人類本來就用它來治療憂鬱症,但並未有相同的發現。這可能是因為相較於線蟲,大型哺乳類體內調控系統本就複雜得多,難以透過單一藥物改變整個老化的交互作用機制網。不過此研究提到的轉錄漂移現象,在人類等高等動物中也確實存在。現在也有許多研究透過分析幹細胞內基因表現狀態,試圖找出老化的線索,以及凍齡甚至逆齡的可能!雖然部分宗教家聽到後可能氣得直跳腳,但身為害怕衰老與死亡的一般大眾,想必大家對這類研究應該是樂見其成的吧!

延伸閱讀:基因與老化系列專文(三) 返老回春不是夢!

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參考文獻
1. 若對延長線重壽命的的研究有興趣,可參閱:
Rangaraju S et al. Aging Cell 2015; 14:971-81.

圖片來源:
https://lokissciphile.wordpress.com/2014/02/26/eyeless-nematode-sight/

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