动物实验,异种共生,唤醒衰老组织 中国实验动物信息网 2020-08-19 855

　　异种共生是一种已有150年历史的外科手术技术，可将两只活体动物的脉管系统连接起来，这模仿了共享血液供应的自然例子，例如束缚的双胞胎或在子宫中共享相同胎盘的动物。在lab中，异质共生提供了难得的机会来测试某些动物进入其他动物体内时血液中的循环因子。异种胶体的实验在内分泌学，肿瘤生物学和免疫学方面带来了许多突破，但是大多数发现是在35年前完成的。由于某些不清楚的原因，该技术自1970年代以来已逐渐被埋葬。

　　但是在*近几年，特别是在老化研究领域，一些实验室已经开始复兴异质研究。通过连接老年小鼠的循环系统，科学家取得了令人信服的结果。在心脏，大脑，肌肉以及几乎所有研究的组织中，年幼小鼠的血液为衰老的器官带来了新生命，使年纪更大的小鼠变得更强壮，更聪明，更健康，甚至还染发。是。它会发光更多。现在，这些实验室开始确定导致上述年轻血液变化的成分。去年9月，美国加利福尼亚州的一项临床试验开始首次测试年轻人血液对老年痴呆症患者的益处。

　　共生的力量

　　1864年，生理学家保罗·伯特（Paul Burt）进行了文献记载*早的异质性实验。那时，他从两只白老鼠的腹部去除皮肤，然后将两只动物结合在一起，形成了一个循环系统。其余的工作由生物学完成：当伤口从缝合的交叉处生长时，自然的伤口愈合将两只动物的循环系统连接起来。巴特发现注入一只老鼠的血管的液体很容易流入另一只老鼠的体内。这项工作于1866年获得了法国科学院的奖项。自

　　Bart的*个实验以来，上述过程没有太大变化。该技术已用于水合，青蛙和昆虫实验中，但在啮齿动物实验中效果*好。到20世纪中叶，科学家已经使用各种小鼠和大鼠研究了一系列现象。例如，研究小组使用一对异质大鼠来拒绝龋齿是由血液中的糖引起的想法。在两只大鼠中，每天只给予一只葡萄糖。但是，它们的血糖水平相同，因为它们共享循环系统。但是，只有实际摄入葡萄糖的大鼠才会出现龋齿。康奈尔大学的生物化学家和老年医学专家克莱夫·麦凯（Clive McCay）率先将异质性应用于衰老研究。 1956年，他的团队将几乎所有年龄段的69对共生大鼠聚集在一起。交配的小鼠由一对半月大和十六个月大的动物组成，分别对应于5岁和47岁的人类。研究人员在研究描述中写道：“如果两只老鼠不能互相适应，一只老鼠会继续吃掉它的头直到另一只老鼠死亡。”在69对共生大鼠中，有11对人死于神秘的合并症，可能是组织排斥。在麦凯的首次外源生物衰老测试中，老年和老年大鼠合并后的9至18个月，老年大鼠的体重和密度与幼鼠相似。 1972年，加利福尼亚大学的两位科学家研究了年轻和古老的共生大鼠的寿命。老年大鼠比对照组存活4至5个月。这是年轻血液循环会影响寿命的*个迹象。

　　这些发现令人信服，但异类研究已逐渐被放弃。据研究该技术历史的专家称，研究人员要么相信他们已经从中学到了一切，要么门槛太高，无法向相关机构申请共生研究。出于任何原因，实验均被终止。直到名为Irving Weisman的干细胞生物学家恢复了异质性研究。

　　Trace的根源

　　1955年，在蒙大拿州大急流城一家小镇医院的病理学家的指导下，16岁的魏斯曼学会了将老鼠聚集在一起的方法。他回忆起在共生小鼠的血液中添加了荧光示踪剂，并观察到它在两种动物之间传播。韦斯曼说：“这真是太神奇了。”

　　在接下来的30年中，他继续使用天然的共生沙丁鱼海鞘来研究干细胞和再生。 Wagers是1999年在斯坦福大学Weissman研究所新招的博士后研究员，1999年她提议研究造血干细胞的动力学和命运。魏斯曼建议她使用共生小鼠，并使用荧光标记物追踪一只小鼠的细胞。 Wagers实验很快导致了关于造血干细胞的特征和迁移的两个发现。同时，它激发了我在斯坦福大学的朋友们的灵感。

　　2002年，土地俱乐部实验室的博士后Irina Conboy在一次日记俱乐部会议上发表了Wagers的论文。当时，同一实验室的博士后研究员Irina的丈夫Michael Convoy在会议室后面困了。说到将老鼠连在一起，他醒了。迈克尔说：“多年来，我们一直在讨论衰老似乎与体内每个细胞有关，所有组织似乎都在迅速腐烂在一起。”但是他们无法想到现实的实验来研究什么能调节身体的衰老。

　　“嗨，等等，我以为这些组织共享血统，”迈克尔说，这可以回答他们多年来一直提出的问题。演讲结束时，他冲向了伊琳娜和兰德。但是在迈克尔阐述自己的想法之前，兰多说：“让我们一起做。”

　　young他们负责测试中年年轻的共生小鼠的缝合线，并与教导Michael的Wagers合作。技术。 5周后，年轻的血液主要通过触发衰老的干细胞重新开始分裂来修复老年小鼠的肌肉和肝细胞。

　　小组还发现年轻的血液加速了年长小鼠的脑细胞生长，但在2005年描述相关结果的论文中并未提及这项研究。总而言之，研究结果表明，血液中含有一些调节各种组织衰老节律的因素。艾琳娜和迈克尔于2008年在加利福尼亚大学伯克利分校工作，他说肌肉再生要么是促进细胞分裂的Notch信号通路的激活，要么是阻止细胞分裂的转化生长因子β的失活。关联的。在2014年，他们鉴定了催产素，一种在血液中循环的抗衰老因子。它是已知与分娩有关的激素，用作粘合剂，是美国食品和药物管理局批准的引产药物。催产素水平随着年龄的增长而下降，无论是男性还是女性。荷尔蒙注射入老年小鼠体内后，会激活肌肉干细胞，从而迅速恢复肌肉活力。

　　Wagers正在哈佛大学进行抗衰老研究，并于2004年成立了自己的研究所。她招募了专家来研究各种器官系统，以帮助研究年轻血液对各种器官的抗衰老作用。在同事的帮助下，Wagers开始筛选年轻血液中富含但旧血液中不富含的蛋白质。其中之一跳入他们的视线：生长分化因子11（GDF11）。 Wagers等人发现，直接输入GDF11足以增加肌肉力量和活力，并可以恢复对肌肉干细胞的DNA损伤。

　　在测试人类时要小心。 “我的疑问是，长期治疗会再生旧的动物细胞，无论是血浆还是药物，都会导致癌症的增加。”兰德了解人们如何使细胞年轻。但是他说有些事情仍然需要注意。

　　Michael Conboy担心另一件事。他已经看到许多共生小鼠死于共生疾病。因此，他在测试人类异质性技术时必须非常小心。 “我密切关注定期向老年人注入大量血液或血浆的测试。”

　　在这方面，总部位于加利福尼亚的初创企业Alkahest的首席执行官Karolyikolich说：他说，他了解这些安全注意事项，但同时强调，迄今为止，数百万次输血和输血对人体都是安全的。 Alkahest进行的初步研究预计将于今年年底完成。该公司将开展更深入的研究，以测试年轻血浆在各种类型的痴呆症和与年龄有关的疾病中的作用。