活到150岁的理论和方法


谭祖佑

版权登记证号:黔作登字222004A088

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2004,5公布于潜科学网站

 引言

人人都想活到150岁,数千年来人类都在探索怎样打破人的自然寿限,但往往都是无功而返,没有找到具体的理论和方法。本文提出活到150岁,可能也会使人想起是异想天开、痴人说梦,或者是天方夜谭。但是读了本文之后,也许会感觉到我们和这个目标之间的距离拉近了。因为我们不仅有理论,也有通向这个目标的具体实验方法。例如用寿命较短的哺乳动物来作实验,行不行,三年可见分晓。

如果一旦出现好消息,就是我们人类的福音。1020年就可能推向实际应用。由此带给我们的长命百岁,并不是在老态龙钟状态下的长命百岁,而是机体的年轻化,人的记忆力、思维能力、反应能力以及机体的运动能力、对环境的适应能力的逐渐年轻化,是在较为年轻状态下的长命百岁。

 

1.衰老的机制

1.1衰老是遗传上计划好的

    衰老是生物体内自发的必然过程。就是生活在最好的环境中,营养和医疗卫生最有保障的人,都不可避免地会逐渐衰老。衰老是普遍发生的,谁都不可避免。唐诗中就有名句:“人生七十古来稀”。就是到了今天,长寿老人也是为数不多的。山中能找千年树,世上难寻百岁人。每一物种都有其相对固定的自然寿限。看来衰老是遗传上计划好的。

    要想从根本上延长人的寿命,首先必须探讨人为什么会衰老,衰老的机制是什么?衰老是以怎样的形式写进遗传计划的。关于衰老机制的假说很多,不过衰老问题最重要的线索还是Hayflick界限。

1.2 Hayflick界限

    有机体是由众多的细胞组成的。但任何细胞都要经历其自身的生长、发育、成熟、衰老和死亡。细胞的寿命是有限的,不同种类的细胞有不同的寿命。机体内随时都有细胞在衰老和死亡,同时又有相应的细胞新生出来进行更替。在人的一生中绝大多数细胞都要更新。新的细胞从何而来?要依靠细胞的分裂。那么细胞分裂的能力是不是能够长期维持呢?1961年Hayflick等观察到人二倍体成纤维细胞体外连续培养时,增殖能力有一定限度。将正常人胚胎成纤维细胞培养传代时,传代数为40—60代。此后细胞就逐渐解体、死亡。这表明细胞的增殖能力并不是无限的,而是有一定的界限。这就是有名的Hayflick界限。Hayflick的发现很快就得到许多研究者的证实。

2.衰老的根本原因

衰老的根本原因在于:第一.细胞寿命有限,组成生物体的细胞全都要衰老;第二.细胞的分裂能力有限,当细胞衰老需要更新时,新的细胞补充不足。机体细胞总数进行性下降,存在于机体的细胞也普遍老化了。

2.1 细胞衰老

    细胞是组成生物体的基本结构单位和基本功能单位。各器官、各系统的一切生命活动都要由细胞去完成。当细胞普遍老化时,生物体各器官、各系统执行生命活动的细胞,由于老化而细胞机能不足,就形成各器官、各系统的生理机能普遍不足。于是就表现为视力差了,听力差了,记忆力下降了,行动迟缓了,对事物的反应能力下降了,消化能力弱了,免疫力下降了等等,就反映为整体水平的衰老。机体的衰老是细胞衰老的结果。譬如一支军队,如果组成这支军队的官兵都普遍老了,那么它的侦察能力、通信能力、机动作战能力和后勤补给能力全都下降了,就反映为整个这支军队战斗力的下降。

2.2 细胞数量不足

    机体发育成熟以后,机体细胞数量就开始下降,逐年减少,细胞数量越来越不足,也是衰老的重要原因。例如人的器官发育成熟以后,实质细胞数量就逐年减少。人的大脑细胞在18—20岁以后就逐年减数,到60岁以后减数就更明显。人的大脑皮层,其细胞数量在发育成熟以后,每年减少约0.8%,到60岁的时候,将近失去一半。机体发育成熟以后,骨骼肌重量逐年减轻。到70岁时,肌肉重量减轻将近一半。单单是肌肉细胞如此减少,就使人看起来是肌肉萎缩,皮肤松驰,皱纹深现。单单是全身细胞数量严重不足,就足以表现出一系列的衰老症状。因为全身各器官、各系统的细胞数量减少了,执行生命活动的基本单位就少了,各器官、各系统的生理机能就下降了。同样可以表现出耳不聪,目不明,行动迟缓,记忆力减退等等一系列衰老的症状。机体的衰老也是机体细胞数量不足的表现。譬如一支军队,其兵员每年离队的多,补充的少,每年都在减员,兵员日益不足,军队的力量也就逐渐削弱,表现在各个方面都是力量的日益衰退。如果再加上有一天兵源枯竭,没有新兵来源了,随着时间的推移,剩下的官兵全都老了,那么这支军队恐怕就衰弱得根本不能打仗了。

3.细胞分裂指令有限论

3.1.细胞分裂启动程序

    细胞分裂的次数为什么是有限的?为什么细胞分裂次数可以遗传?细胞分裂次数有限,是以怎样的形式写进遗传计划的?要回答这个问题,现在只能提出假说:细胞分裂的指令是有限的。细胞每次分裂都要接到指令才启动细胞分裂程序,才进入细胞分裂周期的。这个指令由一个专门的程序产生,这个程序的名称可以称为“细胞分裂启动程序”。细胞分裂启动程序存在于每个细胞之中,当发育程序启动时,它就随着启动。这个程序记录在细胞核DNA序列之中,由一系列的指令组成。这些指令就是细胞分裂的启动指令。每当细胞分裂启动程序运行时,每次产生一个启动细胞分裂的指令。然而细胞分裂启动程序的长度是有限的,所包含的启动细胞分裂的指令个数是有限的。当这个程序运行终止之时,能够启动细胞分裂的指令也就消耗殆尽,细胞就不能再度启动细胞分裂程序了,因而就不能再度分裂了。由此,也就决定了一个动物在其一生之中,由细胞分裂所产生的细胞的总数是有一个限度的。

3.2 细胞来源不足与衰老的发生

    动物个体从发育开始一直到发育成熟,细胞分裂都能够提供足够多的细胞,以满足发育的需要,包括满足在这个过程中细胞更新对细胞数量的需要。到机体发育成熟之时,机体细胞总数达到了最大值。在此以后,细胞分裂的数量就大为减少,以致够不上细胞更新对细胞数量的需求。在此以后,机体细胞总数就开始下降。随着机体细胞总数的下降,衰老就开始显现。由于细胞分裂的次数是有限的,在机体发育成熟以后,细胞分裂产生的新细胞的总供给量,一直够不上细胞更新对新细胞的总需求。随着年龄的增长,机体细胞总数表现为进行性下降,机体的衰老程度亦随龄增加。在这个过程中,由于新的细胞补充不足,一些细胞得不到及时更新而趋于老化。随着年龄的增长,得不到及时更新而趋于老化的细胞数量也逐渐增加。这也是机体衰老程度随龄增加的重要原因。衰老程度就一直这样发展下去。到后来,细胞分裂的次数将近终点,存在于机体的许多细胞都得不到更新,存在于机体之中的许多细胞都衰老了,整个机体也就处于十分衰老的状态。在这个过程中,机体就常常经受不住一些疾病的冲击或者心理上的打击,而迅速走向衰亡。

3.3 细胞分裂潜力与生存年限的关系

    根据Hayflick实验,他从新生儿到15岁的孩子取得的细胞在体外培养条件下,可传代20—40次,从成年人身上取得的成纤维细胞在体外培养条件下,可传代10—30次。这表明人的生长发育和细胞更新在每一个发育阶段都要消耗一定数量的细胞。而人的一生中,细胞分裂次数是有限度的,人的一生中,由细胞分裂而产生的细胞总数也是一定的。从成年开始,剩下的细胞分裂次数,也就间接表示了还剩下多少可以新增添的细胞,这就预示着一个人还可以生存多少年的时间。

3.4 细胞分裂潜力与物种寿命的关系

    Hayflick还比较了,取自寿命长度不同的动物的胚成纤维细胞,在体外培养条件下的传代数和寿命,发现物种寿命与其培养细胞的传代数之间存在着确定的相关关系。例如Galapagos龟平均最高寿命为175岁,其培养细胞的传代数为90—125次,小鼠平均最高寿命为3.5年,其培养细胞的传代数为14—28次。看来,物种寿命越长,其培养细胞传代次数越多;物种寿命越短,其培养细胞传代数越少。

3.5 衰老的遗传计划书写在细胞分裂启动程序之上

    一个物种其培养细胞的分裂代数是遗传决定的,那么一个物种的寿命也就由其遗传所决定了。衰老和寿命也是遗传计划的一部分。在我们的假说:“细胞分裂指令有限论”里面,这衰老和寿命的遗传计划就书写在细胞核DNA序列中,书写在“细胞分裂启动程序”之上。这个程序的长短,也就是程序中指令数量的多少,决定了一个物种的衰老速度,决定了一个物种自然寿限的长短。

3.6 衰老和死亡是细胞来源不足

    动物由衰老走向死亡并不是像细胞凋亡那样的程序化过程。细胞凋亡是启动了细胞凋亡的基因表达程序。细胞凋亡是执行凋亡程序的结果。发育程序的目标是建造一个复杂的有机体,细胞分裂启动程序的目标是提供启动细胞分裂的指令。机体内并没有其目的在于要个体走向衰老和死亡的基因表达程序。细胞是有一定的寿命的,用于细胞更新的细胞来源也是有限度的。衰老和死亡是因为用于细胞更新的细胞来源减少,甚至是来源枯竭造成的。譬如一盏用油点燃的灯,油多时,灯就亮。如果油的来源有限,以后油渐渐减少,灯的亮度就逐渐减弱。最后灯油将尽,火苗就弱小了,以致于常常经不起微风的扰动,容易熄灭。

4.能否从根本上延长人的寿命

来到我们这个世界上的人,都希望活得更好,活得更久。这个愿望是美好的。能不能从根本上延长人的寿命呢?这个课题太艰难了。因为物种的衰老和自然寿限都是遗传上计划好的。要从根本上延长寿命,就涉及到要修改遗传计划。然而这自然寿限的遗传本质并未阐明。例如说,可能是细胞分裂启动程序影响到物种的自然寿限。假如我们能够找到细胞分裂启动程序,通过动物实验,修改动物的这个程序,延长这个程序的指令序列,增加启动细胞分裂的指令个数,以增加细胞的分裂潜力。假如这样做就可以延长动物的自然寿限,那么可能我们就找到问题的关键所在了。通过努力,也许我们可以制定出这个程序的标准版本,把人的寿命延长到150岁或者300岁,甚至更长。过些年我们还可以把这个程序的版本加以升级,从而把工作做得更好。也可能把寿命延长到500岁。但这些工作绝非短时间所能做好的。细胞分裂启动程序现在也只不过是一个假说而已。看来这修改遗传计划,改变遗传组成的路,还很长很长,至少在几十年以内难以实现。有没有别的更快的办法呢?

    对于一个衰老的机体,如果取出他的某个体细胞,运用细胞核移植技术,重新启动其发育程序,这重新启动发育程序的细胞岂不就是返老还童了吗?因为重新启动发育程序,它就回到了发育程序的起点,也就是回到了胚胎发育的起始时段。对于一个人来说,就是重新启动一次人生,可以从老迈之年回到生命之初的时段,一切从零开始,这就无异于返老还童。当重新启动发育程序之时,细胞分裂启动程序也是随着发育程序的启动而启动的。这重新启动发育程序的细胞就可以迅速分裂增殖,形成大量的充满活力的年轻细胞。用这些返老还童的年轻细胞回输至衰老的机体以逐步取代其已经衰老的细胞,是不是可以出现新的局面呢?

下面来谈这个年轻化的方案。

5.年轻化方案:衰老机体的细胞年轻化置换

 对于已经衰老的个体,可以从他身体上取出体细胞,通过体细胞核移植技术,移植到去核的卵母细胞中,培养到囊胚期,分离出内细胞团。内细胞团细胞就是胚胎干细胞。继续培养这些胚胎干细胞,使其分化成为多种类型的干细胞。在适当的时候把这些干细胞移植到衰老的机体之内。

    细胞移植的方法,可以考虑以静脉输注为主,其他移植方法为辅。剂量和次数可以考虑采用少量、多次的方法,每次移植的细胞数量少一些,移植的次数可以多一些,间隔的时间可以长一些。不求速效,但求长效。

    衰老机体的细胞数量本身不足,各器官、各系统的细胞数量都有所减少。年轻的分裂能力很强的干细胞输入到体内,在体内增殖、分化,就可以直接补充各器官、各系统细胞的不足。同时也补充了体内干细胞的库存。当机体再出现细胞更新时,由于原有能分裂的细胞,其分裂能力下降。所以就主要由年轻干细胞增殖、分化来补充。随着原有衰老细胞的不断减少,年轻细胞的数量就不断增加。当原有能分裂的细胞全都丧失分裂能力以后,再出现细胞更新时的替补细胞就完全来自年轻的干细胞了。当机体内一切能够更新的细胞都全部由输入的年轻细胞替换以后,机体内大多数乃至绝大多数细胞都替换成为年轻细胞了。这就是衰老机体的细胞年轻化置换。

6.能否年轻化

机体是由许许多多的细胞组成的。机体的衰老是以总体细胞衰老为基础的。整体水平的衰老是机体各个组成部分的细胞老化的总的反应。机体的衰老是众多细胞衰老的结果。既然众多的细胞都年轻了,那么有机体也必然年轻。只要有机体年轻了,什么代谢废物、错误累积等等都有可能通过新陈代谢排出体外。

 其实,这年轻化的感觉从细胞移植后不久,就可能开始显现了。因为衰老的机体各器官、各系统的细胞数量都是不足的,表现为细胞数量的普遍匮乏,新输入的年轻干细胞经过增殖、分化,可以首先补充这些不足,各器官、各系统的细胞数量大量增加,各种生理功能自然都得以提高,体力、耐力增强,记忆力提高,适应能力增强。由于细胞数量大量增加,皮下的各种组织日渐充盈,皮肤皱纹也可以逐渐减少,这一切给人的感觉就是年轻了。

    在这里我们提出一个细胞在体内服务的期限问题。例如军队的官兵,在军队服务都有年限的规定。超过这个期限服务就是超期服役。飞机和舰艇也有个服务的年限,超过这个年限,其性能就缺乏保障。体育运动员能够参加比赛的最高年龄,根据不同的运动项目都有一个大致的界限。超过这个年龄界限,就难于在体育比赛中取得好成绩。有机体的细胞,在正常情况下,不同种类的细胞都有一个相应的服务期限。只要细胞来源充分,应该更新时都更新了。当机体衰老了,细胞来源减少了,不敷应用。在这种情况下,是否会出现有许多的细胞在超期服务?如果存在这种情况,那就是已经衰老的细胞,机能已经下降的细胞仍在执行其生理功能。如果存在这种情况,大量的年轻干细胞的输入,其迅速增殖分化产生出来的新细胞,就可能立即把那些超期服务的衰老细胞置换下来。如果存在这种情况,衰老机体的细胞年轻化置换的速度,就还会快一些,衰老机体年轻化的速度也就还要快些。年轻的感觉也就会来得早些。

7.寿限得以从根本上延长的可能性

1.既然衰老细胞的年轻化置换,整个机体可以向年轻化方向转变,人都已经年轻了,自然而然,寿限得以延长。例如一个七十岁的老人,经过细胞的年轻化置换,假如他的整个机体都已经年轻化了,那么他就不会只是多活10年、20年,而是有可能多活几十年了。

    2.维持生命得以延长的细胞来源大大增加

根据Hayflick界限,人的一生中,细胞分裂潜力是有限的,这就决定了人的一生中,由细胞分裂而产生的细胞总数,是有一个限度的。那么,能够为细胞更新而提供的细胞来源就有一个限度,所以自然寿命有限。现在我们是通过细胞核移植技术,对衰老机体的某个体细胞,重新启动其发育程序和细胞分裂启动程序,经过如此启动的细胞,它的分裂潜力就包含了人在一生中全部的细胞分裂潜力。而原则上,由这个重新启动发育程序的细胞分裂增殖出来的细胞,是要全部回输给衰老机体的。这样一来,一个衰老机体,他就再一次获得了,人在一生中的全部细胞分裂潜力。其细胞分裂可以产生的细胞总数,包括了从胚胎发育一直到老耄之年所能够出现的全部细胞数量。这样一来,用于细胞不断更新的细胞来源就大大增加了。原有的自然寿限就得以突破。从细胞分裂潜力来说,是有可能把人的寿命提高到150岁的。

    3.如果细胞年轻化置换的手术能够取得一定的成效,当再度衰老之时,并不排出进行第二次置换手术的可能性。假如一切顺利,就有可能再增添几十年的生命期。随着时间的推移,能不能够多次进行细胞的年轻化置换?我想至少在理论上来说,是说得通的。

8.移植的细胞能否发挥作用?

具体而言,也就是移植的细胞能否到达需要的部位?能否整合?能否发挥功能?下面举一些例子。

    1.Soonpaa等报道,胚胎干细胞移植到急性梗死区心肌组织内,可增殖、分化为结构、功能相当完整的新生心肌组织,并与受体心肌细胞形成闰盘连接而构成生理性功能合胞体[1]

    2.Kamihata等将骨髓单个核细胞注入大鼠心肌梗死区,3星期后,心肌梗死区血流增加了4.6倍,毛细血管密度增加了2.8倍,代偿性微血管数目增加了5.7倍。标记的骨髓单个核细胞整合进入大约31%的新毛细血管中,心脏功能得以明显改善[2]

    3.有人将成人骨髓干细胞注入大鼠尾静脉,人的骨髓干细胞迁移到大鼠的心脏,在血管梗塞的心肌里形成新的血管[3]

    4.在骨髓移植手术中,造血干细胞是经由静脉注射输入,造血干细胞能自行定位于骨髓,并增殖形成新的骨髓。可建立永久的造血功能[4]

    5.Clarke等的实验证实,胚胎神经组织移植物比成熟的和新生组织更容易存活,并能在宿主体内发育成熟。而后,人们对此进行了大量的研究,证实胚脑移植物在植入宿主脑内以后,不仅可以存活,而且能增殖、分化,发育成特殊的神经组织类型,并且具有相应的功能,和宿主神经组织形成广泛的纤维突触联系[5]

    6.Orlic等报道,成人骨髓干细胞注射到小鼠病损的心室壁以后,移植的骨髓干细胞分化成为新的心肌细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞。并由此而形成新的心肌,以及冠状动脉、小动脉和毛细血管。移植9天后,这些新生心肌组织占据了68%的病变心肌区,有活性有功能的心肌代替了坏死的心肌[6]

    7.动物实验表明,静脉注射血液干细胞以后,血液干细胞能自动向包括心脏在内的受损器官和损伤部位移动,到达损伤部位后能分化成心肌细胞和其他相应的细胞,从而促进受损心肌和其他受损部位的结构和功能的修复[7]

    这方面的例子还有不少。请参看本章所列参考文献。

    从以上例证来看,移植的细胞都可以自行到达需要的部位,能够根据需要进行分化,能够整合,能够发挥功能。

9.年轻化能不能办到?

能够整合,能够发挥功能,可以说年轻化就办到了。为什么这么说?因为只要是有年轻细胞整合并发挥功能,就必有年轻细胞充满活力的表现,相关的器官就可以在一定的程度上恢复活力。在一定程度上恢复活力,就是一种年轻化的表现。衰老状态,一方面是机体细胞衰老,另一方面也是机体细胞数量的普遍减少。新的年轻细胞的大量输入,就可以直接补充其数量的不足。犹如减员很多的军队,兵员补充了,自然而然,战斗力就增强了。至于在初期的实验里,细胞的年轻化置换,能置换多少,新补充的细胞能补充多少,现在还不能预卜,但是可以从定性角度来说,年轻化是办到了。至于从定量的角度来说,年轻化可以达到什么水平,年轻细胞在机体细胞总数中能达到什么比例,那就取决于实验方法的改进,取决于我们的努力了。

10.细胞移植与机体的控制与协调

当外来细胞移植到一个有机体,有机体能不能接纳?接纳到什么位置?怎样分化?怎样整合?这一系列的活动怎样开展?听谁的指挥?机体内各种细胞的活动不是处于无政府状态,而是处于严密的控制之下。根据本书基因表达的程序控制模式中的程控发育理论,机体中所有的细胞的分裂、分化、迁移和凋亡都处在发育程序所展开的发育指令图样的控制之下。当外来细胞移植到一个有机体,它所遇到的控制与协调,与正常发育过程中各种细胞所遇到的控制与协调完全是一致的(见第七章)。首先外来细胞与机体细胞通信,通过信息交换以确认它处在机体的什么位置。同时与机体细胞通信,与机体细胞同步展开发育程序中的发育指令图样。这样外来细胞就与机体细胞一样,在细胞计算机中展开了同样一幅发育指令图样。这幅发育指令图样是与机体的发育阶段的现状相符,是机体正在执行的一幅发育指令图样。这些发育指令图样都是记录在遗传物质之中的完整的指令图样。细胞计算机根据其在机体中所处的位置,与展开的发育指令图样进行比较。在细胞计算机中比较,假如比较结果,外来细胞所停留的位置是不需增添细胞的,它就得迁移。至于迁移到何处,那就要根据机体的现状与发育指令图样相比较来决定了。如果有某个位置缺乏细胞,那里的细胞与发育指令图样比较的结果,会发出需求细胞的信息。外来移植细胞会根据这些细胞发出的信息,迁移到缺乏细胞的位置。到位以后,其分化前途如何决定,如何分化,则完全是到位以后,与发育指令图样相比较,细胞计算机才作出分化前途的决定,才具体编排分化表型程序。这种分化前途的决定,完全是根据所在位置在发育指令图样中需要什么细胞,才决定分化为什么细胞。而且在分化过程中还要与周围细胞协商,如何共同执行发育指令图样,才分化到终点,以实现细胞与细胞之间的连接,这样才能实现整合。其分化与整合的结果,才能完全符合机体的需要。

    基因表达的程序控制模式中的程序控制发育理论就解释了细胞移植后,移植的细胞为什么可以精确地迁移到需要的位置,为什么可以实现按照需要的模式分化,可以整合,可以发挥生理功能。正是因为机体内存在着这样一个控制系统,当我们进行细胞的年轻化置换的时候,移植的细胞,通过机体细胞的通信互联网和发育指令图样,可以“看”到机体的哪些部位需要细胞,可以象精确制导的导弹一样,自动寻找目的,精确迁移到需要细胞的位置,并且在那里按照机体需要的模式进行分化、整合,发挥其生理功能。这个控制系统的存在告诉我们,通过细胞移植以进行细胞的年轻化置换是有着这样一种便利的条件。同时也告诉我们,移植的细胞最好是分散的单个的细胞,以利于细胞在机体之中的自我定位和迁移,因为定位和迁移都要求移植的每一个细胞必须与机体细胞之间,实现有效的细胞通信。分散的、单个的细胞也有利于整合,因为整合是移植细胞与机体细胞、机体组织之间的整合。细胞的年轻化置换是逐步进行的,是一个细胞一个细胞逐步替换的,而不是在顷刻之间就可以实现细胞的大换班。

    嵌合体试验也可以看作是一种细胞移植。不过试验中所用的早期胚胎细胞尚未走向分化。来源于两个或多个受精卵的早期胚胎细胞聚合在一起,只要它们之间建立了有效的细胞通信,所有胚胎细胞就可以同步展开出同一幅发育指令图样。所有细胞就可以按照同一幅发育指令图样,继续其发育进程。停留在不同位置的细胞的命运,就只能由发育指令图样来决定。某个位置在发育指令图样中,该发育成什么就发育成什么,而与该位置的细胞来源于哪一个受精卵无关。至于试验中,当把各种来源的胚胎细胞聚集在一起的时候,其形状以及各个部位细胞的多与少,与发育指令图样相比较,并不一定相符。这种状态可以在发育进程中来进行调整。通过细胞迁移和调整各个部位的细胞增殖速率来使之符合以后阶段的发育指令图样。

     胚胎诱导就不属于细胞移植了。胚胎诱导是移植的胚胎中的一部分,移植块中的许多细胞已经决定,已经分化,甚至已经分化形成了某些器官的前体。移植块已经按照它原来所处的位置,形成了一定的发育模式。这移植块的异位植入,就严重干扰了细胞通信互联网的通信。导致附近细胞定位错误。特别是那些尚未决定的细胞和具有分化潜能的细胞,将按照错误定位的方向发育。例如说可以在不应该长出头的部位长出一个头来。所谓细胞定位的错误,就是受到通信干扰的细胞,对于它们在胚胎之中所处的部位认定错了。胚胎诱导实验也提示,用于细胞年轻化置换而移植的年轻细胞,最好是分散的单个细胞,最好是尚未走向分化的细胞,以免干扰机体细胞的正常定位。

11.有关细胞年轻化置换的几个问题

细胞的年轻化置换,为了让机体有效地接受和整合,每次输入的细胞数量不能多。一次输注完毕到下一次输注,应当有相当的时间间隔。初步设想,从囊胚期内细胞团获得的全部胚胎干细胞,经过培养扩增后,全部细胞分为12份,液氮保存,每月使用一份,为期一年输注完毕。

    当机体初步接受一些年轻细胞后,机体的细胞通信必有改善,机体的代谢和生理机能也有所改善。这就有利于以后输入的年轻细胞的准确到位和整合。同理,整合的年轻细胞增多后,又有利于以后更多的年轻细胞的准确到位和整合。形成良性循环。直到尽可能多地实现细胞的年轻化置换。

    由于细胞的年轻化置换是在一个较长的时期里逐步替换的。那么一个人的知识、经验、阅历、思维方式、行为特点、对环境的认识以及对自我的认识等等,都有可能会在新老细胞交替的长过程之中得以有效的传承。

    细胞年轻化置换,估计其最大的困难,是像心、脑、肝、肾这些重要的器官,能不能实现细胞的有效更替?机体内有没有不能更换的衰老细胞?当然在动物实验开展以前,我们还不能够回答。不过一个衰老的机体,只要他自身还能维持其生命,表明他全身的细胞都是有一定生命力的,他的各个器官、各个系统也都是有一定的工作能力的,那么他就应该有能力更新他身上的细胞。再加上是长时期的多次输注年轻细胞,长期作用也可能有利于年轻细胞慢慢迁移到一切需要的部位。年轻细胞为什么从静脉输入?因为血液循环可以到达全身一切部位,因为全身一切部位都有血液灌注。年轻细胞从循环血流输入,长期的血液灌注也可能把年轻细胞带到一切部位。对于那些输入细胞确实难以到达的部位,也可以考虑针对局部,直接采用注射输入。

    另一个不清楚的问题是,从囊胚期内细胞团获得的胚胎干细胞,培养到什么程度使用为好?机体内有没有通用干细胞?存在于骨髓中的干细胞是不是通用干细胞?是不是培养为通用干细胞使用效果为更好?

    细胞的年轻化置换能置换到什么程度?重要器官的细胞能不能有效地替换?估计困难很多。但是任何技术,在其发明之初,都可能是不完善的,有的甚至是粗陋的,其效率也可能是十分低下。但重要的是这种技术要被发明出来,实现从无到有的技术突破。蒸汽机的发明,最初的效率就十分低下,以致于很难推广。飞机的发明,在其发明之初,其飞行高度和距离也不是十分有限吗?

    尽管如此,细胞的年轻化置换也并不是遥遥无期。如果用寿命较短的哺乳动物,例如小鼠或大鼠来作实验,行与不行,3年之内就可以得出明确的结果,就有可能看见胜利的曙光。如果暂不观察其寿命期的延长,而是首先观察其生理指标是否向年轻化方向转变,则好消息可能还要来得早一些。

    细胞年轻化置换所使用的细胞,是自身的细胞,通过细胞核移植技术,培养到囊胚期,从内细胞团得到的。用这种方法获得的细胞向自身移植,是不会发生免疫排斥的[10]。机体会高度认同,因为其基因组就是自身的细胞基因组,经过细胞分裂复制而来的,基因组完全相同。虽然细胞质也有一定的遗传作用,但是一个物种具有决定意义的遗传信息还是存在于细胞核之中。其基因组相同,它们所合成的蛋白质就完全相同。基因组相同,就是从根本上来说是遗传组成相同。一个人用这样的细胞来替换其衰老的细胞,就是运用他自已的细胞。之所以借助于细胞核移植技术,仅仅只是为了重新启动其发育程序,返老还童而已。

    这种方法从伦理上、从法律上来说,如果我们人类社会能够认同的话,如果这种方法一旦成功,已经衰老的机体就有可能转年轻,这对于一个人来说,就无异于是时光倒流。人类由此而得到的好处是不言而喻的。

    古往今来,人们通过寻觅药物来求长命百岁的努力,其成效始终有限。其实有关物种的自然寿限的信息编码是存在于遗传物质之中,存在于遗传程序之内。遗传程序是记录在细胞核DNA大分子上。基因表达的指令信息只能从DNA大分子上读取,并不依赖于环境。任何药物对生物来说都只不过是一种环境因素。生物体只是与环境发生物质和能量的交换,环境不能向有机体提供基因如何表达的指令信息。有机体是一个独立的系统,遗传信息有其封闭的、稳定的一面,在一定限度内具有抗干扰能力。千百年来,药物对长命百岁的贡献始终不多,也可以看到人类遗传程序的稳定性。药物只是外因,而细胞年轻化置换就大为不同了,是改变内因,是改变人体的细胞组成,是改变人体自身。老来什么补药恐怕都不如年轻细胞的输入,因为年轻细胞的输入,是增加了机体的有生力量。就像一个老迈的兵团,补充了年轻的新兵以后,就增添了青春的活力。

    对于现在就年事已高的老人来说,等不等得到年轻化技术的成熟?其实只要年轻化的技术取得初步的成功,假如它还不足以帮助你活到120岁或者更久,假如它只能帮助你多活10年。那么10年之内,这项技术必然又有许多新的进展,就有可能提供新的技术措施让你实现更加长寿的美好愿望。

    细胞年轻化置换如果能够成功,它所带来的长命百岁,并不是老态龙钟状态下的长命百岁,而是机体的年轻化。人的记忆力、思维能力、反应能力以及机体的运动能力、对环境的适应能力,也逐渐年轻化。是机体的生理功能在较为年轻状态下的长命百岁。而且细胞年轻化置换,并不改变基因组的构成,不必担心基因组的改变而可能带来的风险。这是为什么?因为生物都是经过了上亿年的自然选择。在这个上亿年的历史长河中,许许多多的物种都已经消失了,淘汰了。生活在今天的物种,其基因组,其遗传程序,都是在进化的长河中,对大自然的各种变化仔细适应了的,若有改变,就有可能带来一些不好预料的问题。

    假如细胞年轻化置换获得成功,假如许多中老年人都能藉此而保持在比较年轻的状态,则许多因为衰老而带来的疾病,许多老年病都有可能大量减少。即使是发病,其发病年龄也是可以大为推迟。

如对此文尚不能完全理解,可参看本人撰写的《基因程控论》。

 

参考文献

1.裴雪涛主编:干细胞生物学,科学出版社,2003.7.第406页。
2.同[1],第389页。
3.Kirschstein,R.Skiboll,L.R.主编:干细胞研究进展与未来,陈英,原林主译,人民卫生出版社,2003.第69页。
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8.高魁雄  卢伟成编:探索衰老,人民卫生出版社,1982。
9.肖德桢编译:老年生物学与医学(译文集),科学出版社,1981。
10同[1],第343页。
11.翟中和 王喜忠  丁明孝  主编:细胞生物学,高等教育出版社  2000
12.谭曾鲁 周柔丽主编:医学细胞生物学 北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社 1992。
13.胡文耕著 生物学哲学 中国社会科学出版社 2002。

 作者简介

作者:谭祖佑,四川省岳池县人,出生于1942年,1963年大学毕业,所学专业为雷达专业,后来长期在四川南充国营燎原机械厂工作,任工程师,2002年退休。