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编者按

要说近年来抗衰老界出了哪些天才新星，目前就职于斯坦福大学的华人学者TheodoreHo绝对要排进前三。年仅30岁的他，就已经Science、Nature等顶刊发到手软，并被福布斯杂志评为“30岁以下最杰出的30人”。Ho博士在近期的一次演讲中回顾并介绍了自己目前所有的干细胞研究工作，本文是对演讲中相关部分的翻译。

非常高兴能向大家简单介绍一下我的研究工作——衰老。当说起衰老时我们知道它表面上的意思，衰老意味着白发，意味着皱纹，衰老是我们祖父母的标志。

衰老是如此千篇一律，以至于我们现在向计算机程序提交一张自己的照片，就可以估算出我们的年龄，或者你甚至可以上传一张年轻人的照片，就可以预测到他们长大后会是什么样子。

我们都会不可避免的变老，但是就像我四岁的侄女喜欢问的那样，像很多科学家问的那样，为什么我们不得不变老？这是一个很好的问题。而不幸的是，除了出现白发和皱纹，衰老还伴随着很多更糟糕的事情，例如，在你快30岁的时候认知能力就已经开始下降了，这对像我这样快30岁的人来说是相当令人担忧的，一切都在走下坡路，情况将变得更糟。

衰老实际上是很多重大疾病的最高危险因素，如心血管疾病、糖尿病和癌症等。现在人们通常认为衰老是一个自然过程，我们不把癌症、阿尔茨海默氏症和心脏病视为自然过程，我们尽我们所能的与这些疾病抗争，但实际上，夸张一点说，这些疾病不过都是衰老的症状而已。而且不同的人，衰老的速度也不尽相同。你的祖父母中，一个可能看起来50岁，另一个可能看起来像岁。

如果蛤蜊可以活到-岁，为什么我们现在不能研究一下它？我们经常使用像家鼠这样的实验动物，它们是非常好的模型，因为他们在生物学层面上与人类非常类似。但是为什么家鼠的表亲，神奇的裸鼹鼠，活的比家鼠长十几倍，并且没有任何年龄相关性疾病。

衰老的研究目标并不是长生不老，而是更健康地生活更长时间，如果我们都能活到岁，就像纪录保持者詹妮·路易斯·卡门一样；如果我们除了发量，都能变得更像裸鼹鼠一些，变得不再受衰老相关疾病的困扰；如果我们真的幸运的话，甚至可能活到岁，像蛤蜊一样快乐的活着。

要做到这些，我们需要一些帮助，比如青春之泉？在整个历史中人们一直在寻找青春之泉，著名的探险家庞塞·德莱昂（PoncedeLeon）在佛罗里达州寻找青春之泉，我不认为他找到了；印第安纳·琼斯（IndianaJones）在一部电影中找到了青春之泉，但随后很快就失去了它，虽然我们还没有找到真正的“青春之泉”，但在减缓衰老、延长健康寿命方面，科学家们已经在动物模型中取得了长足的进步，在苍蝇、昆虫和小鼠中，单基因突变干预、卡路里限制、运动，甚至一些类似雷帕霉素的药物，都可以延缓衰老，因此人类有长寿的希望。

回到为什么我们会衰老的问题，科学家们提出了很多理论来解释这个问题，但还没有任何一个理论给出了让人满意的回答，我们仍在寻找答案。

对比之下，许多不同的动物、不同的组织和细胞，都有着共同的衰老标志，它们标志着衰老，并可能促进衰老，而对这些标志进行干预，或许就帮助我们延缓衰老，我所研究的方向之一，就是其中的干细胞衰竭。

干细胞具有两个非常明显的特点：

一是它们可以自我更新，这意味着它们可以复制产生更多细胞，这是正常细胞无法做到的；

二是它们可以分化成组织中的其他细胞。血液干细胞，特别是造血干细胞，则能产生成熟的血细胞。

医生可把他人的造血细胞移植到患者的骨髓内，我们也可以在小鼠身上做类似实验，其实，造血干细胞移植实验可简单定义为：将一个新的干细胞移植到适合的接受者体内，这个干细胞便可以重新填充整个血液系统，让实验动物存活下来。我们可以利用这类实验来测试干细胞的功能、适应性和健康性。

大多数干细胞随着年龄的增长而失去再生能力。以造血干细胞为例，造血干细胞，当我们从一只小鼠身上提取造血干细胞，并将其移植到受体小鼠身上后，每隔几个月我们就会采集一次血液样本，之后我们可以使用特殊的标记来辨别哪些血细胞来自供体小鼠，哪些来自受体小鼠。在左边的白色小鼠，你可以看到年轻的造血干细胞确实可以很好地再生血液，但是如果你从老年老鼠身上提取干细胞做同样的实验，造血干细胞造血能力就会被减弱，所以这种再生功能的丧失可能直接导致年龄相关性血液疾病。但是什么导致和调节了干细胞的老化？

我的研究内容之一是细胞自噬，这是细胞循环中的一个过程，在这一过程里，许多重要的细胞内容物将被降解，其中的养份和“原件”将被回收和再利用。自噬与细胞的健康息息相关，更重要的是，大量研究都指出，自噬在许多延寿策略中都扮演着重要角色。

我想要弄清楚自噬与干细胞衰老之间的关系，于是我们敲除了一个自噬调控基因，这样干细胞就不能再经历自噬过程，接着我们重复了造血干细胞移植，结果发现，不具备自噬能力的造血干细胞，失去了自己的造血能力。这与我们在衰老干细胞移植实验中看到的结果惊人地相似。

我们用电子显微镜观察了这些不具备自噬能力的干细胞，发现它们内部出现了大量的线粒体累积，这说明干细胞增处于一种被激活的状态。

干细胞通常会处于一种名为静息的状态之下，这时干细胞内的线粒体活性非常低，当干细胞被激活时，内部便会出现大量的线粒体，为分化和增殖提供能量，随后，干细胞会通过自噬清除掉多余的线粒体，使自己恢复至静息状态，养精蓄锐。

因此，丧失自噬能力就意味着干细胞将永远处于被激活状态，这将大幅加速干细胞衰竭的速度。

接着我们又用电子显微镜观察了衰老小鼠的干细胞，大多数衰老的干细胞没有任何细胞自噬迹象，但是我们惊讶的发现，有大约三分之一的细胞依然保持着极高的自噬水平，这是一种此前从未有人发现过的干细胞亚群。

于是我们使用机器将这些亚群干细胞分离了出来，并且再次进行了造血干细胞移植。

我们把老年小鼠体内自噬水平较低的那部分干细胞植入了受体小鼠体内，发现这些干细胞，虽然最初仍然可以制造一些血液，但在这种能力在短短四个月内就消耗殆尽。然而把同一只老年小鼠身上自噬水平较高的干细胞植入受体小鼠体内，这些干细胞就够长久的正常运作，4个月后，干细胞功能依然完好。

简单来说，我们发现了一种罕见衰老干细胞亚群，它们有着极高的自噬水平，这类干细胞不仅枯竭的更慢，它们内部的多种生物指标也与年轻的造血干细胞基本无异。这让我非常感兴趣，如果这种细胞能够在其他系统和组织中保存，这对人类对抗衰老和疾病将有潜在的重大影响。

于是我们研究了间充质干细胞、神经干细胞，我们发现了非常相似的结果。我们还发现，低自噬干细胞具有更高的γH2AX复制应激，说明它们有更多的DNA损伤，而自噬水平较高的干细胞内，则没有这种迹象。

这种现象很大程度上解释了老年人体内的克隆性造血现象：体内的一小部分干细胞负责生产绝大多数的血液，而剩下的大部分干细胞，则几乎不生产任何血液。这种现象，与许多血液相关癌症关系密切，具有很高的致命性。

总结一下，我们发现绝大多数衰老的干细胞都有着较低的自噬水平，功能下降也极其明显，而有一小部分干细胞的自噬能力，在衰老过程中得到了保存，而这些干细胞的功能也基本与年轻干细胞无异。

那么，我们能不能制造更多像后者这样的干细胞，能不能把不健康的干细胞转化成更健康的功能良好的干细胞？这就把我带到了我们现在正在进行的第二个研究项目，通过限制卡路里、锻炼和其他一些不同的干预措施，试着将这些不健康的衰老干细胞恢复至健康状态。

在这些尝试中，最令人印象深刻的是异时异种共生，这是一种近年兴起的，非常有趣的实验方式，你拿出两只动物，然后通过手术将它们的血液循环系统缝合在一起。

我知道这是一个科学怪人式的实验，但这能使两只小鼠中的衰老因子和年轻因子混合在一起，让老年小鼠变得更加健康年轻，反应更快，肌肉更强壮。不过我们实际关心的是，这些因子是如何影响造血干细胞功能的。希望有一天，这些发现能帮助我们使干细胞返老还童，缓解，甚至是逆转衰老对我们身体造成的影响。

最后，很多朋友会经常问我说，自己的记忆力正在一天不如一天，我们有没有什么办法能够延缓衰老，避免阿尔茨海默氏症？很遗憾，我们还没有答案，但实际上有一些行为，比如运动，比如注意饮食健康，真的能够非常有效的改善我们的衰老状况。

因为我们还没有治愈衰老的灵丹妙药，生命真的很短暂，我们随时都可能被公交车撞到，所以你真的要用短暂的生命来最充分地享受你的青春。你知道，系好安全带，时不时地跑步，尽可能吃得健康。

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