短暂的雷帕霉素治疗可以延长中年小鼠的寿命
研究衰老生物学的老年科学研究人员用雷帕霉素短暂治疗中年小鼠,以评估短期治疗对健康和寿命的长期影响。
美国食品和药物管理局(Food & Drug Administration)已批准雷帕霉素用于某些器官移植受者,已知它可以延长小鼠的寿命,并延缓啮齿动物和人类的一些与年龄有关的问题。
然而,关于何时、服用多少、服用多长时间雷帕霉素、其促进作用机制是什么,仍存在许多问题健康老龄化,以及避免严重副作用的方法。
华盛顿大学、密苏里大学和弗雷德·哈钦森癌症研究中心的科学家们探索了其中一些问题。
Matt Kaeberlein,华盛顿大学病理学教授和华盛顿大学医学研究员生物学华盛顿大学比较医学副教授、比较病理学主任、兽医派珀·特鲁特丁领导了该项目。他们最新的研究结果发表在8月23日的科学杂志上eLife.
这篇论文的标题是“瞬态雷帕霉素”治疗可以延长中年小鼠的寿命和健康寿命。”
他们的研究表明,中年时服用短暂剂量的雷帕霉素足以延长预期寿命,并改善健康老龄化的指标。科学家们用雷帕霉素治疗小鼠90天。治疗开始于20个月大的时候,大约相当于一个60岁的人。
对照组小鼠和雷帕霉素治疗小鼠在治疗前后保持一致。值得注意的是,与接受模拟对照治疗的动物相比,接受雷帕霉素治疗的小鼠在治疗停止后的寿命延长了60%。
研究人员说,这似乎是迄今为止在正常小鼠身上报道的药物最大的预期寿命增加。
Kaeberlein说:“在停止治疗后,短期雷帕霉素治疗对健康和生存有如此持久的影响,这是非常惊人的。”
研究人员表示,这一结果背后的原因尚不完全清楚,但一种解释可能是,在某种程度上,这些动物通过治疗恢复了活力,在生物学上比它们的实际年龄更年轻。
在这项研究中,年龄最大的老鼠是艾克,它与其中一名研究人员的亲戚同名。老鼠艾克活了1400天。对于一个人来说,这就像庆祝140岁生日一样。
Kaeberlein说:“让我们惊讶的是,考虑到我们研究的小鼠群体规模相对较小,Ike可能是同类小鼠中寿命最长的之一。”艾克是野生型C57BL/6,这是一种最常见的小鼠亚种之一。
另一方面,在研究中观察到的一些副作用并不令人高兴。研究人员指出,这些警示性的发现说明了需要更好地理解雷帕霉素的剂量与其有益和有害影响之间的关系。
研究人员发现,当给予较高剂量的雷帕霉素时,男性的寿命比女性长。在较低剂量下,雄性和雌性小鼠都比未接受治疗的小鼠寿命更长。
较高的剂量会使雌性小鼠更容易患上恶性的造血细胞和组织癌症。同时,中年人雌性老鼠接受高剂量雷帕霉素治疗的患者不太可能患上其他类型的癌症。
短暂的雷帕霉素治疗也改变了小鼠肠道内微生物群的组成——细菌和其他微生物的集合。它们有更多的节段性丝状细菌,这种细菌通常在老年小鼠中并不多见。
虽然这些细菌不是侵入性的,但它们紧紧地附着在肠道壁的细胞上,并可能促进小鼠免疫细胞的形成。否则,雷帕霉素对肠道微生物群改变的影响健康对动物的影响,是好是坏,以及同样的事情是否会发生在人类身上,还没有确定。
“微生物群的变化是一个有趣的发现,”treeting说,“这将是未来衰老干预研究的一个令人兴奋的领域。”
Kaeberlein解释说,他和其他研究人员对雷帕霉素是否能在人类和他们的宠物身上短期有效地使用感兴趣。Kaeberlein还领导了雷帕霉素治疗犬类的研究狗狗老化项目.
“我们很高兴地看到,雷帕霉素治疗开始于中年,而不是整个生命周期老鼠有效果,”treting说。研究论文指出,在这项简短的治疗研究中,对寿命的强大影响与之前报道的终身治疗的影响相当。
Kaeberlein说:“像这样的短暂治疗方案在人或狗的转化潜力(临床应用)方面具有明显的优势。”“更容易想象的是,一个中年健康的人每隔一年服用三个月的东西,或者类似的东西,而不是一个人余生都要服用的药物。”
短期治疗对大多数患者来说成本更低,也更实用。
本研究的数据还指出,在优化治疗的努力中,要仔细考虑患者的性别,并更深入地研究类似雷帕霉素(mTOR抑制剂)的药物对不同类型癌症的偏好和保护的影响,这些药物目前用于各种临床目的。
研究小组在报告中总结道:“在制定促进健康老龄化的干预措施时,评估潜在风险和不良副作用的重要性不应被低估。”
更多信息:eLife,http://dx.doi.org/10.7554/eLife.16351