沈义栋 中国科学院生化与细胞所 研究员、课题组长

想要活得久,不是要生活在一个风景秀丽的海岛上,而是应该生活在一家大医院的隔壁

造就 TALK · 2018-09-05 · 11:00:57

造就第342位讲者 沈义栋

中科院生化与细胞所研究员、课题组长

博士生导师


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衰老,这一定是每个人都感兴趣的问题,也是古今中外,最古老的科学问题之一。

我们国家在很早以前,就有像寿星、寿桃这样的传说。在欧洲也是一样,他们相信有一个青春池,你人跳下去洗个澡,就能恢复年轻,这些就是所谓的梦想。


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这是近几百年来,全人类平均预期寿命的变化曲线。随着工业化的进展,在延长寿命这个梦想上,我们已经获得了很大的进步,人类的平均寿命从只有二三十岁,到现在可以有七八十岁。甚至在一些发达国家,已经可以接近90岁。


延长寿命,科学家做了两件事


在这个过程中,现代科学发挥了什么样的作用呢?

第一件事情是大家可能根本想不到的,就是建立了一个很近代的、很基础的卫生体系。

说通俗一点就是在当时一些西方的发达国家,保证每家每户都可以有抽水马桶,可以有自来水,垃圾不乱扔,有现代化的垃圾收集设施。这是人类做出的第一步,它的确防止了很多大规模疫情的发生。

第二件就是上世纪四五十年代,大家可能比较熟悉了,就是抗生素的发明。这是一件很神奇的事情。因为有了抗生素,我们现在对于所有由细菌造成的疾病,基本上都没有什么问题了。


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在这张图的最右端,大家可以看到,在我们平均寿命达到七八十岁的时候,这些曲线达到了一个平台期。那么下一步,如何再获得像抗生素发明时那样大的突破呢?

站在我这样研究衰老的科学家的角度,我们认为下一步只有用抗衰老的手段,才能再一次有效提高人类的平均寿命。

假如癌症都可治愈,会延长多久寿命?


我们一生中会遇到很多严重的疾病,比如说癌症、心血管疾病,这些疾病都很可怕。那么是不是治愈其中一些疾病,就可以大幅提高我们的平均寿命?

在本世纪初,美国政府就做了这样的假设性研究:假设在一夜之间,所有人的某一类疾病都可以被治愈,那么会发生什么?

打个比方,所有的癌症,在你明天早上醒来以后,就跟感冒一样可以治愈了,会怎么样?平均寿命可以延长大概三年半,只有三年半。

而作为现在人类第一杀手的心血管疾病,如果明天也可以治愈了,会怎么样?平均寿命延长大约五年,仅此而已。

这是一件很难的事情,治愈单一疾病,很难再让我们的平均寿命,出现10年、20年这样的飞跃,它跟抗生素发明是完全不一样的。

但是治愈这些疾病本身,其实是很难的,我们都要去面对一个不幸的现实,当你年纪大了以后,你不得这种病,就会得那种病。就是这样子,一个很可悲的现实。

从源头延长人类寿命


我们认为抗衰老,应该是一种最有效来延长寿命的手段。

为什么我们敢这样说呢?是因为我们发现现在所有的重大疾病,甚至于包括过去的那些细菌感染,它的致死率和发病率,都跟你的年龄息息相关。


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这一点其实也跟大家的生活经验是相符的,就是年纪越大,越容易得病,去医院就越勤。

既然所有的这些疾病,都和你的年龄或者衰老有关,那么如果我们从源头入手,去延缓你的衰老,或者有办法逆转你的衰老过程,那么你得这些病的概率,统统都会下降。

这就有点像四五十年代,发明抗生素的那一刻。

它对抗的不单单是肺炎,它对抗的是所有感染。我们现在也是一样,我们希望用这种方法,不单能对抗神经退行性疾病,不单能对抗癌症,而是能对抗这张表上列出的,所有这些老年人很容易得的病。


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我们所期望能够获得什么呢?刚才那些幻灯片的里面,有一个很酷的词叫做“immortal”,就是永生。我个人认为,在近期这还十分遥远,但是是你可以梦想的一个东西。

实际上来说,我们一般人在生命最后的十几年里,你可能会苦于病痛。那么我们希望可以提高你的寿命,同时把你跟病痛斗争的时间,缩得很短,这个并不是梦想,而是确确实实有实证的。

那我们的现代生物学,对衰老到底了解到了一个什么程度呢?我们古人一直强调“阴阳平衡”,就是说所有东西都取决于一个平衡,东西出问题了,就是因为这个平衡被打破了。这个很朴素、很传统的理论,对于衰老仍旧是适用的。

现代生物学赋予“阴阳平衡“新的含义,就是说在我们体内,同时存在着一些,可以被科学测量感知的衰老因子。

同时我们体内为了对抗这些东西,一直有一套很不错的机制。我们可以简单地说它们是“长寿因子”,包括DNA修复,还有一些去除垃圾蛋白的机制。


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可惜的是,随着你年龄的增长,“衰老因子“这一侧不可避免的增加了,而“长寿因子”这一侧不可避免的削弱了。所以为什么每个人会变老,这是我们生物学需要去回答的问题。

从进化论的角度来说,为什么你的体内会发生这样的失衡?为什么你会变老?

上世纪五十年代提出的一个经典理论,今天依然适用。

在物种几十亿年、几千万年的进化中,最关心的一点是,动物能不能产生健康的后代。在产生后代之前,你的身体有一个很强的选择性压力,但是产生完后代之后,你的身体慢慢走向一个无序的过程,进化对你就是一种放任的状态了。

那么再进一步,从基因和分子水平的角度,我们怎么来解释衰老这个现象呢?


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研究衰老需要一个模型,现在一般就使用这张图上,最左边的是一个叫做线虫的动物,它活得很短只有三周,然后最右边就是人类自己。

我们可以看到,对于那些活的比较短的动物,我们是可以获得寿命数据的,可是在那些活的很长的,像我们人这样子的,寿命长达八十年,我们很难明确,某一种方式或理论,能不能确切地延长寿命。

通过这些模式动物,尤其是左边的这个线虫,我们至少知道了不错的消息:衰老是可以被基因调控的。

在六七十年代,一直有理论认为,衰老是一个被动的过程,你是无法干预的,但是现在我们知道,衰老其实是一个主动的过程,那么因为它本身是主动的,所以你也就可以对它进行干预了。

这个方法,可以活原来两三倍的寿命。

在上世纪九十年代,人们终于找到第一条可以连成队列的一条信号通路,就是由分子基因构成的一条信号,就是胰岛素信号通路。


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那时候在线虫中发现,只要把其中的一个基因突变掉,这个动物就可以活原来的两倍到三倍的寿命。

我们跳开那些复杂的基因名字和生物学原理,用最通俗的说法,这个信号通路就是让动物去得轻微的糖尿病。

大家都知道,胰岛素信号通路是感受血糖的,通过治疗通路,让你身体内的一些垃圾可以被循环,让你身体内一些不必要的代谢可以下降,通过这样的手段,我们来让身体达到一个有序的、可持续发展的状态。

那么,在现代生物学的看法中,我们怎么能延缓衰老呢?简单来说就是你要控制好,你的环境因素和遗传因素。

环境因素其实很简单,首先你要选一个好地方去生活,不能生活在一个雾霾严重的城市。


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在前两年,通过对我国人群队列的研究发现,生活在淮河以北空气污染比较严重的地区,他的平均寿命,比淮河以南空气污染相对好一些的地区,要短个两三年。

还有一点,你要生活在一个医疗保障很不错的地方。这一点其实是在全世界都被证明了,你要活的长,不是要生活在一个风景秀丽的海岛上,而是应该生活在一家大医院的隔壁。

吃得少,就能长寿?


在做到这些之后,我们自己还能通过哪些方法来延长寿命呢?

吃得少,你就可以活得长,活得健康。这并不是一个经验之谈,而是确确实实有大量科学实验证明的,从最简单的线虫、酵母,一直到灵长类的猕猴,都有同样的现象。


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猴子跟我们人一样,年纪大了会脱发掉毛,你可以看到那个节食的猴子,很健康,它身上的毛发都很有光泽,而同样年龄没有节食的猴子,身上的毛都掉得差不多了,寿命也会短一些。

但我们这里说的节食,并不是大家平时说的“七分饱”,节食远远比“七分饱”要苛刻。可以这样说,“七分饱”的概念只是让你达到一个正常的,营养学推荐的饮食标准,节食要求你在这个基础上再少吃30%。

一般正常人在这种情况下,都会有强烈的饥饿感,这些饥饿感会导致坏心情。这种节食方案,因为营养可能有一些失衡,所以你的身体更容易疲劳,不管是心理还是生理的认知功能,都会有一些减退,所以很难实行。

如果不能够完全吃得少,那能不能改变一些食谱的结构呢?就是我们多吃一些有益的东西,少吃一点有害的东西。

那么我们回到刚才说到的胰岛素信号通路。这位发现胰岛素信号的先驱 Cynthia Kenyon 女士,她想出了一个方案:少吃一点糖,人为地降低你的血糖水平,应该多吃蔬菜、水果,但不要吃像西瓜那样含糖量很高的蔬菜水果;同时可以吃肉、吃鱼、吃荤菜,都没问题。


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Cynthia Kenyon 女士强调,不要吃土豆、意大利面、面食,因为面食其实是我们体内含糖量最大的来源。

这一点和大家平时看到的,吃粗粮、少吃肉、少油腻的概念完全背道而驰。Cynthia Kenyon 女士本人也在执行这个食谱,科学家并不是只说不做的,她是既说又做的,至于结果如何,我们可以期待着。

近来的一些营养学研究的确也表明,她的这个建议,尽管有一些极端,但也是不无道理的。

现在的研究,研发出一些药物,你以后每天吃一粒药片,就可以产生一些效果。最有名这个药就是“二甲双胍”,它原本是用来治疗糖尿病的药,跟那个胰岛素通路也是有关系。


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美国FDA在两年前已经批准这个药进入临床实验了,这次临床实验不是为了看它对抗糖尿病的作用,而是为了看它能不能在人群中,降低癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等疾病的发病率。

同样我还要再强调,现在的抗衰老研究,从来没有以提高寿命为指标,因为这个是不科学的。

那么除了这种实验性的药物,其实对于每一个人来说,都有一种更容易接受的方法,就是进行适度的体育锻炼,这样可以让你体内产生适量的过氧化合物。

比如,你年纪大了,你的身体最终是要面对很强的氧化损伤,通过你平时的体育锻炼,让你的身体就像学生准备模拟考试一样,多考两次模拟考,这样到大考的时候,就不会慌了。

我们也强调,一定要适度的体育锻炼,如果是完全超出你负荷的高强度的体育锻炼,它产生的大量过氧化合物,对你身体也会造成过量的损伤。

我也从来不推荐马拉松这类的运动,我一直觉得,每年去跑马拉松的人,都是在跟自己过不去的。

最近两年,还有一些别辟蹊径的方法,它完全脱离过去对于衰老的分子信号的认识。它说因为你年纪大了,你的体内有很多细胞会进入衰老状态,而这些衰老的细胞,其实会产生像炎症这样的不好的反应。

那么就有科学家想到,要不就干脆把这些衰老细胞提前干掉,让你体内衰老细胞的数降到最低。这是一种别辟蹊径的方法,但它在小鼠实验中,被证明有一定效果,所以我们说去除老化细胞,也可以对抗衰老。


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通过科学家的研究,我们希望大多数人,在他们80岁、90岁,甚至100岁的时候,也可以像图里这两位一样,生活多姿多彩。


文字 | 颖仔

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