在經(jīng)典科幻電影《黑客帝國(guó)》中，主角尼奧面臨一個(gè)改變命運(yùn)的選擇：吞下藍(lán)色藥丸，他將繼續(xù)活在舒適但虛假的虛擬世界里；而吞下紅色藥丸，他將醒來(lái)，直面殘酷但真實(shí)的現(xiàn)實(shí)。

同樣，在衰老研究領(lǐng)域，我們似乎也面臨著“紅藍(lán)藥丸”的困境：雖然長(zhǎng)壽，但在生命的最后十幾年，要與慢性J病進(jìn)行漫長(zhǎng)的斗爭(zhēng)；或者盡可能壓縮自己充滿J病的晚年階段，但過(guò)于強(qiáng)大的健康保護(hù)機(jī)制（如強(qiáng)力的抑癌程序），會(huì)以犧牲一定的生命總長(zhǎng)度為代價(jià)[1]。

無(wú)論怎么選，似乎都不是完美的答案……不過(guò)近期，一篇發(fā)表在PNAS上的研究表明，我們所以為的藥丸困境，從一開(kāi)始可能就是偽命題：驅(qū)動(dòng)衰老過(guò)程中健康保護(hù)（如抑制A）和病痛根源（如SASPY癥）的，并非同一個(gè)不可分割的生物學(xué)過(guò)程[2]。

衰老的二元性

長(zhǎng)期以來(lái)，我們認(rèn)為細(xì)胞衰老是個(gè)好壞一體的過(guò)程。一旦細(xì)胞衰老，周期停滯（抑制潛在的癌變）與釋放SASP（加速組織老化）便會(huì)同步發(fā)生。但……事情并非如此！這兩個(gè)過(guò)程，其實(shí)是由兩套可分離的基因程序控制。

圖注：這其實(shí)也早有證據(jù)，派派之前介紹過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，二者中會(huì)夾雜一個(gè)關(guān)鍵的中間環(huán)節(jié)——細(xì)胞變大，表明了兩者之間的時(shí)序關(guān)系[3]

可分離？要知道，細(xì)胞衰老是個(gè)由無(wú)數(shù)基因參與的復(fù)雜過(guò)程，而周期停滯和SASP更是共享了許多上游的觸發(fā)信號(hào)（比如DNA損傷），在同一個(gè)觸發(fā)信號(hào)下，如何能做到各走各的路，互不干擾？

所以，這里就要引入一個(gè)生物學(xué)概念——基因的增強(qiáng)子（Enhancer）。

在我們的細(xì)胞中，并非所有基因都會(huì)處于活躍狀態(tài)，有的基因只會(huì)特定時(shí)刻展現(xiàn)出極高的表達(dá)活性。此時(shí)，增強(qiáng)子就成了一個(gè)選擇，它本身不編碼蛋白質(zhì)，但能通過(guò)與特定的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，從而極大地提高基因的轉(zhuǎn)錄效率。

圖注：轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到增強(qiáng)子上，確保基因轉(zhuǎn)錄的精確調(diào)控

所以，在細(xì)胞衰老的過(guò)程中，恰恰是這些增強(qiáng)子被異常激活，從而啟動(dòng)了整個(gè)衰老程序。那愣著干啥，先從轉(zhuǎn)錄因子找起！掃描了衰老細(xì)胞中新出現(xiàn)或活性增強(qiáng)的增強(qiáng)子序列，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)激活增強(qiáng)子的幕后黑手：

1. 第一個(gè)蛋白家族為NFI，它的作用是抑制細(xì)胞無(wú)限增殖、防止癌變；

2. 另一個(gè)是Y癥通路NF-κB的關(guān)鍵成員—p65（引發(fā)Y癥）。

圖注：p65和NFI的結(jié)合基序在衰老增強(qiáng)子中富集度最高（NFIC為NFI家族中的一員）

而且，在年輕細(xì)胞中，NFI和p65蛋白與這些衰老相關(guān)的增強(qiáng)子區(qū)域幾乎沒(méi)有結(jié)合。然而，在進(jìn)入衰老狀態(tài)的細(xì)胞中，情況發(fā)生了巨大變化，大量的NFI和p65蛋白富集在這些增強(qiáng)子區(qū)域，信號(hào)強(qiáng)度增強(qiáng)，出現(xiàn)醒目的紅色標(biāo)記。

圖注：NFI和p65確實(shí)是衰老程序的直接參與者，它們?cè)谒ダ习l(fā)生時(shí)，精確地結(jié)合到了這些基因的增強(qiáng)子上（EPQ為年輕細(xì)胞、Senescent為衰老細(xì)胞）

到此，我們已經(jīng)確認(rèn)了兩個(gè)調(diào)控細(xì)胞增殖與SASP釋放的轉(zhuǎn)錄因子，下一步：確認(rèn)它們是否分離，這個(gè)也簡(jiǎn)單，分別抑制編碼NFI和p65的基因即可。

結(jié)果表明，這兩個(gè)系統(tǒng)確實(shí)是可分離的：當(dāng)使用藥物抑制p65介導(dǎo)的Y癥通路后，細(xì)胞的增殖壽命曲線幾乎沒(méi)有改變，它們依然在正常的時(shí)間點(diǎn)停止增殖；移除了NFI后，細(xì)胞確實(shí)能持續(xù)不斷地分裂，但并沒(méi)有證據(jù)表明它們的SASPY癥水平因此而降低。

這些發(fā)現(xiàn)共同表明，細(xì)胞周期停滯與 SASP 分泌是由兩套相對(duì)可分離的分子機(jī)制調(diào)控的，那……又是誰(shuí)在背后調(diào)控它們？

背后的源頭！

順藤摸瓜，科學(xué)家們找到了源頭——來(lái)自TGF-β的信號(hào)分子家族的兩個(gè)蛋白。

TGF-β超家族是一類保守的分泌性細(xì)胞因子，發(fā)揮細(xì)胞內(nèi)發(fā)育調(diào)控、免疫調(diào)節(jié)與維持組織穩(wěn)態(tài)的功能[4]，主要分為TGF-β（TGF-β1/2/3）、Activin/Inhibin、BMP/GDF三個(gè)亞族以及Nodal/Lefty等發(fā)散成員。

第一個(gè)蛋白來(lái)自Activin A，它的核心任務(wù)是激活負(fù)責(zé)抑制細(xì)胞增殖的基因（SGAINED-PROLIF Genes），讓細(xì)胞進(jìn)入生長(zhǎng)停滯狀態(tài)。

圖注：比率高表明這組增強(qiáng)子主要調(diào)控的是增殖相關(guān)的程序；比率低表明這組增強(qiáng)子主要調(diào)控的是Y癥相關(guān)程序

當(dāng)Activin A的信號(hào)發(fā)出后，中間蛋白SMAD2/3便會(huì)立刻被派往那些負(fù)責(zé)讓細(xì)胞進(jìn)入生長(zhǎng)停滯狀態(tài)的基因增強(qiáng)子區(qū)域。隨后，NFI蛋白就會(huì)被SMAD2/3招募而來(lái)（并且其結(jié)合程度要遠(yuǎn)超其他潛在蛋白）并大量富集，執(zhí)行停止生長(zhǎng)的命令。

而第二個(gè)蛋白—TGF-β2 的主要任務(wù)，不用說(shuō)你也懂—阻止細(xì)胞釋放有害的SASP因子。

圖注：比率高表明這組增強(qiáng)子主要調(diào)控的是增殖相關(guān)的程序；比率低表明這組增強(qiáng)子主要調(diào)控的是Y癥相關(guān)程序

當(dāng)然，與Activin A一樣，TGF-β2同樣也是通過(guò)中間蛋白SMAD2/3來(lái)執(zhí)行，不過(guò)這個(gè)機(jī)制顯得更為巧妙：

當(dāng)接受到TGF-β2信號(hào)后，SMAD2/3蛋白會(huì)迅速和那些與Y癥基因相關(guān)聯(lián)的增強(qiáng)子區(qū)域結(jié)合。不過(guò)這里可不是激活，而是去搶占原本屬于p65蛋白的位置。一旦p65離開(kāi)，它所負(fù)責(zé)的Y癥程序……自然就無(wú)法啟動(dòng)。

最后貼個(gè)總覽圖，我們可以一目了然地看到兩條可分離的路徑：上邊是Activin A 驅(qū)動(dòng)的增殖停滯路徑，下邊是TGF-β2抑制的SASPY癥路徑。有趣的是，雖然它們都依賴SMAD2/3來(lái)傳遞信號(hào)，但最終……導(dǎo)向的是兩個(gè)完全不同的結(jié)果。

圖注：并且這兩個(gè)信使系統(tǒng)一旦被激活，它們會(huì)反過(guò)來(lái)促進(jìn)編碼自身的基因（INHBA和TGFB2）的表達(dá)，形成一個(gè)強(qiáng)大的正反饋循環(huán)，這就是為什么衰老狀態(tài)一旦形成，就非常頑固和穩(wěn)定

雷帕霉素/Senolytics的困境

而當(dāng)我們用這個(gè)新視角去審視經(jīng)典的抗衰藥物—雷帕霉素時(shí)，許多過(guò)去令人困惑的現(xiàn)象便有了合理的解釋。

例如，長(zhǎng)期使用雷帕霉素治療的細(xì)胞，雖然最終也會(huì)因?yàn)閺?fù)制潛能耗盡進(jìn)入生長(zhǎng)停滯狀態(tài)，但它們的外觀看起來(lái)卻非常年輕，完全沒(méi)有衰老細(xì)胞那種臃腫、扁平的特征，表明它們并沒(méi)有釋放SASP（它會(huì)破壞細(xì)胞周圍的環(huán)境，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)部骨架重組，最終導(dǎo)致細(xì)胞變形）。

圖注：持續(xù)使用雷帕霉素的細(xì)胞

不發(fā)Y……這聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)直完美不是嘛？我們似乎找到了一個(gè)抗衰的理想藥物。

但，雷帕霉素的這種壓制，只是一種脆弱的、暫時(shí)性的平衡，在本研究中，科學(xué)家們觀察到了一個(gè)反常現(xiàn)象：停藥僅一周，那些原本維持著年輕形態(tài)的細(xì)胞會(huì)迅速衰老，變得臃腫不堪，SASPY癥水平瘋狂飆升，甚至比從未用過(guò)藥的正常衰老細(xì)胞還要嚴(yán)重！

所以……雷帕霉素并沒(méi)有真正解決SASP問(wèn)題，它更像是一個(gè)強(qiáng)行壓住沸騰鍋蓋的方法（通過(guò)抑制mTOR通路），并沒(méi)有改變細(xì)胞進(jìn)入衰老的既定程序（NFI和p65）。鍋里的能量（即驅(qū)動(dòng)SASP的內(nèi)在信號(hào)）在不斷積蓄，一旦松手，被壓抑已久的p65通路，就會(huì)以更猛烈的形式爆發(fā)出來(lái)。

既然壓制有風(fēng)險(xiǎn)，那直接眼不見(jiàn)為凈，用Senolytics藥物清除所有衰老細(xì)胞怎么樣？聽(tīng)起來(lái)很不錯(cuò)，例如，由達(dá)沙替尼（Dasatinib）和槲皮素（Quercetin）組成的D+Q組合，已經(jīng)在多個(gè)小規(guī)模臨床試驗(yàn)中，展現(xiàn)出清除衰老細(xì)胞、改善患者生理功能的積極信號(hào)。

然而，Senolytics的道路也并非一帆風(fēng)順。一些靶向不同機(jī)制的早期Senolytics藥物，在進(jìn)入更大規(guī)模的人體臨床試驗(yàn)時(shí)，卻遭遇了水土不服。

例如UBX0101，這是由Unity Biotechnology開(kāi)發(fā)的一種衰老細(xì)胞清除藥物，該藥物通過(guò)抑制p53/MDM2相互作用誘導(dǎo)衰老滑膜細(xì)胞凋亡，旨在減輕關(guān)節(jié)Y癥和疼痛，緩解膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)Y。但在其關(guān)鍵的II期臨床試驗(yàn)中，最終未能展現(xiàn)出優(yōu)于安慰劑的統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著療效。

圖注：Unity Biotechnology公司2020年的新聞稿顯示，UBX0101的II期試驗(yàn)（NCT04129944）結(jié)果并不理想

為什么直接殺死壞細(xì)胞的策略，在現(xiàn)實(shí)中卻不那么完美呢？還是前面說(shuō)的，衰老細(xì)胞并非鐵板一塊，停止增殖（NFI）與Y癥分泌（p65）是兩個(gè)系統(tǒng)。

而Senolytics藥物的設(shè)計(jì)，是基于識(shí)別衰老細(xì)胞的某些共同特征（例如衰老標(biāo)志物SA-β-GAL），然后觸發(fā)衰老細(xì)胞凋亡程序。這就帶來(lái)了一個(gè)潛在風(fēng)險(xiǎn)：Senolytics無(wú)法區(qū)分一個(gè)正在默默執(zhí)行守護(hù)程序的衰老細(xì)胞，和一個(gè)執(zhí)行破壞程序的衰老細(xì)胞，只能無(wú)差別攻擊。

雖然短時(shí)間內(nèi)緩解Y癥，但或許已經(jīng)引出了其他健康風(fēng)險(xiǎn)。

正因以上種種局限，這項(xiàng)研究也給我們指明了一條新的路：相比起籠統(tǒng)地抑制或殺死衰老細(xì)胞，開(kāi)發(fā)利用特異性阻斷p65介導(dǎo)的SASP通路的新型藥物，切斷增殖抑制與SASP之間的強(qiáng)綁定，僅關(guān)閉Y癥警報(bào)而不影響NFI調(diào)控的細(xì)胞周期停滯功能，或許是更理想的路徑。

—— TIMEPIE ——

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