返老还童”不是梦——干细胞研究新进展

自古以来,无论是王侯将相,还是平民百姓,无一不希望自己能够长命百岁,永葆青春。殊不知其”返老还童”的秘方就在自己的机体内。随着研究者们对机体干细胞越来越深入的研究,”返老还童”的梦想正在一步步实现。
近日,来自斯坦福大学的研究团队发现:大脑中处于静止状态的衰老神经干细胞恢复”年轻状态”的关键是需要激活细胞中的溶酶体来降解蛋白聚集体。

人为什么会衰老?
人体是一个大型”细胞社会”。每个细胞都有不同的功能和使命,每天都有1%~2%的死亡同时伴随着1%~2%细胞的新生。而干细胞就是这个”细胞社会”的基石。随着个体生命的生长、发育、成熟,体内干细胞会逐步减少,制造新细胞的能力减弱。尤其是大脑,神经细胞成年之后将无法再分裂增殖,且神经干细胞(Neural Stem Cell,NSC)活性也随着年龄增长而大幅降低。最终会因为细胞的新陈代谢的减弱,而使衰老细胞越来越多。于是,机体的衰老就出现了。

干细胞随年龄增加而减少
研究还发现,大脑中还存在一种处于”沉睡”状态的神经干细胞,称为静息状态的神经干细胞(quiescent neural stem cell,qNSC)。当处于激活状态的神经干细胞(activated neural stem cell,aNSC)不足的时候,它们会从”沉睡”中醒来,变成aNSC用以补充大脑中神经干细胞的数量。然而这群特殊的qNSC也逃脱不了衰老的命运,它们的衰老最终造成了整个大脑的衰老。
为什么机体qNSC也会衰老?
斯坦福大学的研究团队分别将年轻小鼠和年老的小鼠的qNSC和aNSC以及相关的细胞分离出来,然后进行转录组测序。研究它们的转录水平上及基因表达上的不同。
不同必然的;比如核糖体相关的基因表达、代谢通路相关的基因表达及线粒体相关的基因表达不同等等。而斯坦福大学的研究团队选择了对qNSC和aNSC的溶酶体相关基因表达差异进行了深入研究。研究发现,在qNSC细胞中,溶酶体较多且大;而在aNSC中则溶酶体较少且小。进一步研究发现,qNSC的溶酶体中存在大量蛋白质聚集体,而aNSC的溶酶体中则没有。
更加神奇的是,研究者们还发现;一旦将老年小鼠qNSC中那些功能减弱、数量减少的溶酶体通过雷帕霉素或者调控溶酶体的关键基因TFEB激活,那些蛋白聚集体就会降解,而此时衰老的qNSC又会重回”年轻状态”。

qNSC的溶酶体多且大(图中绿色代表溶酶体,蓝色为细胞核)而aNSC的溶酶体少且小(图片来自Science)
如何利用干细胞”返老还童”?
随着社会科技的不断发展,我们对衰老,对死亡有了更加清晰的认识。我们要善于利用新的研究成果和技术,充分发挥干细胞的优势,使我们的细胞、组织和器官再次年轻化。同时,干细胞技术的深入研究也有助于我们更好地开发药物,使我们能够过上更加有活力、年轻化的生活,从而实现”返老还童”。

参考文献:
[1] Lysosomeactivation clears aggregates and enhances quiescent neural stem cell activationduring aging.2018.

宇宙最高信仰是什么?

老子说,道法自然。(这句话的意思是——科学的标准就是重来多少次还是相同的样子)

如果文明世界毁灭,再给人类一次重来的发展机会。

依然会出现万物有灵宗教。依然会出现多神教,但是神灵的名字肯定不同。依然会出现一神教,但是圣经故事肯定不同。

圣经都不同了,那这些宗教信仰都不是道。不科学

最后科学技术发展到了破解DNA密码,肯定会出现个体科学追求永生的最高信仰。

整个宇宙都一样。

因为只要是进化出的生物,它必然会给你对死亡的恐惧;在你有后代之后,它也没必要带走这恐惧,只需要其他方法弄死你

或许我错了,因为我是一只直到老都有生育能力的雄性人类。

流感来了最好的预防方法

肠道里的几斤千种细菌,为帮我们消化和提供一些激素蛋白质维生素。

肺、气管和喉咙,我们也养了几百种真菌。身体有恙时候,提供些抗生素和激素。虽然有时候会有太多痰。

但是现代社会城市,生物多样性遭到极大破坏。真菌们失去了宿主。我们呼吸中得到的真菌多样性也逐渐丧失了。

到了流感来的时候,城市的驯养少数动物种类,鸡啊猪啊,死啦;城市数量和种类太少的真菌们也死了,没有得到和流感病毒同步的进化。

而野外的动物,不论是哺乳类还是树木、昆虫甚至是泥土里的低等生物,携带更多的真菌,种类更丰富,他们会为了自己生存进化出抗病毒物质给宿主(进化不出的就和宿主一起挂了)。所以这些动物他们并不怕流感病毒。

但是人类DNA,RNA的变异极慢,如果不靠第三类遗传物质——体内细菌真菌病毒的进化来帮助,是敌不过进化极快流感病毒的。

在这个流感没有药医的时代,也许预防方法就是多去动物多样性的地方大口呼吸。比如动物园,农村。来获取那些不怕流感动物的真菌。

但是最好的地方是妓院。小姐们大都来自农村,还和无数人和姊妹在空气中进行了真菌交换。没有比这里更真菌多样了。

为什么人类会喜欢赌

为什么人类会那么喜欢赌?

有个流行视频是,非洲的两个土著人,用一根棍子去抢一群狮子的食物,最后用石刀切了条大腿扛走了。

其实考古早发现我们的祖先最早就是靠抢其他食肉动物为生的。

绝大部分动物都不喜欢赌博。哪怕只有极小机会只受一点点小伤。它们会直接放弃食物。所以狮子跑了。

对于个人的受伤乃至死亡,当然应该会进化出恐惧和谨慎。

而人类不同。人类非常喜欢赌博。(我也特别痴迷赌博)

这可能是因为人类是以部落为单位的群体动物。

我们的部落祖先首先突变出了对于赌博的快感,在饥荒的年代,如上文的土著人一样赌到了食物。整个部落得以活了下来。

也许猎人有一次失误死了,但是他的基因在同部落里留了下来。赌博快感基因就在部落间的竞争中慢慢加强。

这是非常大的快感,以至于战胜了对狮子的恐惧,让人欲罢不能。

以至于到现在的人类,甚至可以接受不公平的赌博,比如去澳门。

 

 

 

 

 

 

 

野生动物们都长一样,为什么奇形怪状的人到处有?

随便张望一下,哪怕是同村亲戚,高矮胖瘦美丑,什么奇形怪状的人都有。

但是同类的猴子,老虎,野猪等野生动物都高矮胖瘦样貌都一样呢?

因为它们都长成了生存和性选择的最佳模样。

那照这道理帅哥应该一统地球啊!

按动物推论,几万年前,男性人类其实应该全部都是帅哥。

和猴群一样。

直到人类发明了武器。

那些突变出丑的男人,依靠武力,也可以抢了一些女人。

帅哥们害怕背后被捅刀子,于是也就给了些女人他们繁殖后代,这和猴群就有区别了。

渐渐的有了一夫一妻制。那男人的样貌美丑就再也不是遗传优势了。

于是人类开始高矮胖瘦美丑,什么奇形怪状外表的人都产生了。

 

长得帅的男人都有痔疮

之前我写过两篇文章《肛门除了夹断大便还可以舔》和它的后话《痔疮和舔菊》。一直觉得理由不够充分,但是搞笑还是可以。

跟女人的漂亮不一样,男人长得帅对传播后代的优势非常大。以至于几万年下,来这种优势应该会完全灭绝长得丑的男人。

然并卵。这不科学!!!

直到我骑完单车回家,照镜子,真他妈帅啊!!

我知道了。

长得帅的男人,一定100%都有所有人都看不出来的隐疾,有天生不利生存繁衍的基因。这样他们和长的丑的男人才能竞争几万年,尤败下阵来。

就剩下了我。

 

 

 

编辑自己DNA?!这帮生物黑客,胆很肥啊

以上这些,都是在搞硬件,

因为相对来说比较简单,可操作性强。

但黑客们更梦想做到的,是改变DNA这个软件啊,哪怕是改变其中一个小小的code,都能带来整个人大不同!

因为黑客们生物学知识有限,他们还没踏入这一块,

但两年前,因为一项新技术的迅猛发展,让黑客们拥有了自己改变自己基因的能力。

也正是这个技术,让科幻梦想照进现实,

一切变得更加迷幻….

这个技术名叫CRISPR,中文全名是常间回文重复序列丛集关联蛋白系统。

它有个更好懂的名字,叫‘基因剪刀’。

这项技术在2015年被《科学》杂志评为十大“年度突破”的第一名,

简单地来说,它能够对生物的DNA序列进行修剪、切断、替换或添加,而且非常精确。

改变DNA序列中一个小小的组成部分,就能改变整个蛋白质表达,比如,曾经有科学家用该技术改变了老鼠皮毛的颜色;修改羊和猪的基因,让它们对疾病的抵抗能力更强;让蚊子不再传播疟疾等。

话虽然这么说,

最近几年CRISPR的进展也很突飞猛进,

然而在人体上的实验,还几乎没有起步…

一方面是觉得技术不够成熟,另一方面,科学家觉得伦理问题太大。

但一个名叫Josiah Zayner的生物黑客猛地杀了出来。

他想让自己成为通过CRISPR改变基因的第一人。

和上文的生物黑客们不同,

Zayner不是半路出家的野路子,他本身就是一个科学家,拥有芝加哥大学的生物化学博士学位,毕业后在NASA的埃姆斯研究中心工作了两年。

这里有着全球最先进的研究环境,但Zayner却感到无聊….

‘这里的人,要不就是不工作,要不就是不在乎工作。这里最后一次做真正的科学试验,都是40年前的事了。’

于是,他开始捣鼓起了对他来说真正有用的科学实验,比如…

如何解决自己多年的肠胃问题;

如何做出能发荧光的啤酒;

如何制造专属自己的颜料….

除了第一个,后面两个都是Zayner通过基因工程,修改酵母和颜料中细菌的DNA得到的。

这些实验都成功了,

但Zayner觉得不过瘾….

于是,他将一种水母的基因,注射到自己体内。

嗯….

嗯….??!!!

水母的基因,放到人类的体内???

这是一种发光水母,发出绿光,Zayner提取了它的荧光基因,想看看自己会不会也发光….

结果还没太离奇,

他并没有成为一个绿色灯泡,但一家生物技术公司在研究过他的皮肤组织后发现,他已经成功将这个原本属于水母的基因,安到自己的身上,融为一体,只是这个基因没有表达出来。

之后,Zayner往自己胳膊上注射能增大肌肉的基因(准确的名字是‘人类肌肉生长抑制素敲除靶向CRISPR-Cas9质粒’),

想让自己不健身也能肌肉。

虽然效果没他想的那么明显,但他个人感觉还不错。

因为这些DNA试剂太受欢迎,

Zayner索性从NASA辞职,自己开了一家专门卖这些DNA的生物公司,ODIN。

在这里,最少只需要花20美元就能改变自己的基因,全套CRISPR器材能寄到家里。

CRISPR操作简单,官网也都一步步操作说清楚了,在自己家里就能进行基因改造。

 

这…

这怎么说呢?

那些改变‘硬件’的黑客,至少人们知道他们改的是什么东西,会有什么效果。

但是改DNA….会不会出现可怕的错误,让自己变成头上长角的怪人什么的?

Zayner自己当然打包票说,

没问题,不会出事。

不过就算出了事,这责任也不知道该算在谁身上。

因为美国政府对生物黑客们做的这些事,有一块法律盲区。

在美国,要对一种没经过检验的新试剂进行人体试验,是要经过食品和药物监管局的严格审查的,不然就是违法。

但是….政府的法律从来没有写过,如果这个实验对象是研究者本人,会怎么样。

这是一个很要命的漏洞,

也正是这个漏洞,被Zayner利用起来。

他完全可以说自己的所作所为是合法的,因为…每个给自己打针的顾客就是研究者本人啊。

因为食品与药物监管局迟迟没有制定相关法律,

在Zayner高调的试验后,

生物黑客们的风潮渐渐从改‘硬件’到改‘软件’,

类似的基因改造公司越来越多….

在加州,有Biocurious 公司和Berkeley Biolabs公司;

纽约,有Genspace;

巴黎,有La Paillasse….

这个名单可以一直长下去,并且,很多基因改造公司的CEO本人,就做过基因改造。

比如生物公司BioViva的CEO,Liz Parrish。

曾在拉丁美洲做过一个极端的抗衰老的基因改造,公司的项目也是通过修改基因来延缓衰老。

Brian Hanley,他建立科技公司Butterfly Sciences,也是通过基因技术延长人们的寿命。

他自己也做过这个基因改造。

以上这些手术都不是在正规医院做的,

很多都是在顾客自己家里,或者车库里。

比如生物黑客团队Science for the Masses,他们突然奇想,想让自己拥有夜视眼。

于是,团队从深海鱼里提取出一种叫做Chlorin e6的的东西,它在平常是用来治疗夜盲症的。

团队成员直接对着团队志愿者的眼睛,滴入这种液体,

也没有消毒,没有什么清洁,周围也没医生….

最后这个叫Gabriel Licina的志愿者的眼睛变成了这样,

不过他表示效果很好,在黑暗中看50米外的人,Gabriel Licina有100%的准确率能说出对方在哪,

而没有做手术的普通人,只有三分之一的准确率。

犹他州立大学专门研究 CRISPR的教授Dana Carroll表示,

他倒不是很担心,做基因改造试验会制造出‘人形怪物’或‘超人’,因为‘想要对基因进行有效的编程,必须有精密的仪器,在正规实验室的环境里进行,像Zayner那帮人提供的仪器,太粗糙了。’

但他非常担心,在非常规的环境下手术,

会导致顾客被病毒感染,引发炎症。

目前CRISPR的准确性也没有办法达到100%,会有剪错基因的脱靶风险….

顾客在操作过程中,不小心改动了一个很要紧的基因,对生命也会有危险….

虽然科学家们的警告很多,

但生物黑客的热潮仍然风起云涌。

在硅谷,波士顿,纽约市等地都有了全球生物黑客峰会。

而前来参加的人,也从原先的生物学专家们,渐渐变成生物学爱好者、技术宅、大学生,甚至,还有对生物一窍不通的人。

文章开头的Tristan Roberts就是其中之一,

但他表示自己真的是被逼无奈。

在6年前,Roberts第一次知道自己患上HIV。

一瞬间,他觉得自己的血都是毒液。

刚开始,Roberts采用的是传统的治疗手段,吃常规的抗逆转录病毒药。

但这种药的副作用,让他的身体变得极其消瘦,精神萎靡。

而且,他总是每时每刻担心自己忘记吃药,因为哪怕只是忘服很小剂量的药,都会使病毒的抗药性增强。

Roberts的心态渐渐崩溃,

他辞掉了年薪7万5的程序员工作,居无定所,在男友、朋友们和亲人的家里来回住。

2年前,他停掉了传统治疗,转而寻找其他能‘彻底治愈’自己疾病的方法。

他找到了生物公司Ascendance Biomedical。

(右边这位是该公司老板)

公司老板Aaron Traywick告诉他,通过注射含有抗体N6的基因,也许可以治愈他的疾病。

抗体N6是一个重大发现,

美国国立卫生研究院的科学家通过研究一位罕见的HIV病毒自愈患者,发现他身上有一种独特的抗体。

这种抗体能够在实验室条件下中和98%的HIV病毒,这就是抗体N6的由来。

老板相信,通过CRISPR技术,把含有这个抗体的基因植入Roberts的细胞核内,能够让他也生产出N6抗体,从而实现自愈。

这是一种充满前景的治疗方法,

目前科学家们正在研究,但还没开始进行人体试验。

于是….

Roberts自告奋勇成为了第一人。

在朋友家的客厅里,Roberts打开了脸书直播,录下这次历史性举动。

友人和老板都注视着他,周围没有医生。

他取出一管装有数万亿个质粒的试剂,拉开上衣….

然后,将它们注射进自己的胃部脂肪中。

试验后的几天,

效果和Roberts想得不一样,他感到非常不舒服。

他的背部出现大量的红斑,他不知道是被蚊子咬了,还是因为注射DNA的原因。

他整个人头昏、发热,不停拉肚子,也没有任何胃口。

Roberts和老板不知道是怎么回事。

也许是质粒复制失控?

但过了几天,这些症状又莫名消失了,没人知道为什么。

三周后,Roberts去华盛顿检测血液,

然后打开了脸书,进行第二次直播。

因为之前的举动,Roberts彻底出名了,有2万多人观看了他这次的直播。

其中包括了N6抗体的发现者Mark Connors。

和其他嗤之以鼻的科学家们不同,

Mark Connors能够理解Roberts的做法:

‘他们都是很聪明的年轻人,知道了一些真相。’

‘….但,不是全部的真相。’

Mark Connors觉得Roberts的这次试验不会有任何效果,

因为,科学界其实一直在讨论,N6抗体能够打击HIV病毒,到底是它单独努力的结果,还是和其他抗体一起合作努力的结果。

这个人们目前还没搞清楚。

而且,HIV的蛋白质膜不断变异,能够阻碍抗体对它进行结合并中和,就算是N6抗体,HIV病毒仍然可以对其产生抗药性,这种情况下,用N6进行单独治疗就不是一个好选择了。

过了几天,血液检测机构的结果出来了,

Roberts打开了脸书进行第三次直播,全世界的生物黑客和生物专家们拭目以待。

结果….颇有些出乎意料。

在注射DNA前一天,Roberts的血液里一毫升约有11,912个病毒。

如果这个数字降到2000以下,那说明治疗有效,如果是2000到8000,那么就很难下结论。

但根据报告显示,Roberts在注射完DNA后,

体内的病毒数量….竟然上升了?!

注射完的第二周,体内的病毒数量为28,800每毫升,第三周,是36,401每毫升。

‘这…这不是我们所希望的。’他的镜头前愣愣地说道。

老板安慰他,说‘需要更多数据’,然后开玩笑道,‘至少我们没把你杀死。’

Roberts非常失望,

但还是想坚持。

他计划在今年12月份注射更多的DNA,而且说什么也不会回到传统治疗。就是要一条路走下去。

N6抗体的发现者Mark Connors感到很不安,他在媒体上说,对Roberts而言,传统治疗才是最好的。

他明白Roberts是嫌科学家们对N6的研究太慢,但最快的N6人体注射试验在2018年初就能进行,是在科学家们和精密设备的观测下,而不是一个乱糟糟的客厅里。

但黑客们就是一群固执的人,他们相信自己。

‘我们正处于基因革命的旋涡中。’Zayner在MIT举办的生物黑客峰会的采访上说,‘我认为,属于人类的新时代正在到来。’

‘在我梦想的未来里,当人们喝醉酒,心情不好时,他们不再是醉醺醺地说,‘哦,我去做个纹身吧’,而是‘哦,我去做个基因改造吧’。

这个未来也许会到来,

也许不会,

也许未来我们可能在家就能改造身体、改变基因….

但是现在,

至少现在文中的这些人…..

感觉还是在瞎搞吧…..

Ref:

http://www.the-odin.com/

https://www.buzzfeed.com/stephaniemlee/this-biohacker-wants-to-edit-his-own-dna?utm_term=.kjwB3wEr3D#.trV8oQEZoP

https://www.theverge.com/2016/5/4/11581994/fmt-fecal-matter-transplant-josiah-zayner-microbiome-ibs-c-diff

http://www.bbc.com/news/world-us-canada-41990981

https://www.cbsnews.com/news/playing-god-crispr-dna-genetic-ethics/

http://s.telegraph.co.uk/graphics/projects/the-future-is-android/

https://mic.com/articles/113740/a-team-of-biohackers-has-figured-out-how-to-inject-your-eyeballs-with-night-vision#.sjc3R6Sxq

https://www.economist.com/news/technology-quarterly/21615064-following-example-maker-communities-worldwide-hobbyists-keen-biology-have

https://www.theverge.com/2012/8/8/3177438/cyborg-america-biohackers-grinders-body-hackers

越来越多人试着编辑自己的基因,FDA 发出警告

售卖基因治疗法相关工具的网站 The Odin 的 CEO Josiah Zayner,在网上上传了一个给自己注射基因疗法的视频。

http://www.the-odin.com

在视频中,他给自己注射的基因分子,可以帮助人体长出肌肉。原来人体内含有抑制肌肉生长的基因,通过基因治疗可以将这个基因的功能“暂停”,从而达到不锻炼就长肌肉的效果。这个视频播出后,至今有超过 6.3 万次点击。

Josiah Zayner 自己是一名生物黑客,创办The Odin 的原因在其官网简介写的是:未来会以基因编辑工程为主,人人都有机会创造独特而有用的生物,而他们是提供工具的人。

目前在官网提供了 48 种与基因治疗相关的试验工具套装,价格从 10 美元到 1699 美元不等。

基因治疗指的是,将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的。它的兴起得益于基因编辑技术 CRISPR 的发明,它降低了基因治疗法成本和门槛。

简单来说,CRISPR 是一段基因记忆,是细菌在长年对抗病毒入侵时积累的血肉长城,重复的序列就是蜿蜒的城墙。

科学家利用 CRISPR 精准切割的特性,对它重新编程,使之能切割任何生物的任何 DNA,达到人为编辑基因的目的,以改变生物原有的遗传特性、获得新性状。理论上,只要找到和疾病相关的基因,用该技术去掉致病的因素,治疗基因缺陷方面的疾病。

但现在,不仅有医学博士学位的人在给自己做基因疗法的试验,普通患者也在给自己做实验。

今年 10 月,一名艾滋病毒患者在 Facebook 上直播给自己注射编辑过的基因,他认为这种基因疗法可以让自己的身体产生抗体,摧毁被 HIV 病毒感染的细胞。

这名叫 Tristan Roberts 的患者所使用的基因医疗工具,来自 Ascedance Biomedical。直播掀起广大关注,甚至 BBC 还曾跟进报道。但在此之前,很少人知道 Ascedance Biomedical 是一家做新药物测试的创业公司,现在也提供基因疗法相关的工具和材料。

上述两个视频引起了美国 FDA 的注意,随后对此做出了声明,认为市面上出现了很多非法基因医疗法的产品,并表示担心它们的安全性。

这份声明被认为是说给 Ascedance Biomedical 和 The Odin 两家公司听的,但 FDA 并没有对此作出实际的禁令,因为暂时没有一条法规禁止这些公司售卖基因治疗的工具和材料。

Josiah Zayner 也说,并没有哪条法律规定销售这些基因材料是违法的,他也无法控制买家购买后的用途。他还说,在其网站上明确的标注了警告,产品不可以对人体注射或其他使用方式。

原本美国制药商需要获得 FDA 的允许才可以对新药进行试验,而这个过程所需要的时间和金钱成本都很高。而且,它规定任何想在人体上进行新药测试的公司,需要先提交一份研究性新药申请,获得允许后才可以试验。

目前被批准的基因疗法也是有限的,根据医药健康自媒体公众号健点子整理,目前 FDA 批准了的基因疗法只有三种。

但 FDA 面临的问题是对基因治疗法感兴趣的患者或者普通人,在网上就能买到基因医疗的工具和材料的。而且他们也可以在网上轻易获得 CRISPR 编辑基因技术的教程,然后给感兴趣的生物体、甚至自己做实验。但真正带来效果,不管是好是坏,甚至像电影里那样产生变异,成为超级英雄或者超级反派的可能性微乎其微。