科技日报记者 张佳星
人类的衰老进程能否被延缓？这一长期困扰科学界的问题有了新答案。9月12日，《细胞》杂志在线发表了一项我国科研团队历时8年完成的研究成果，该研究以灵长类动物为模型，证实长期服用二甲双胍可重置细胞衰老的内在程序，延缓衰老进程。
“二甲双胍作为2型糖尿病的一线治疗药物已广泛应用于临床，但其对灵长类动物（包括人类）衰老进程的影响尚未得到证实。”论文通讯作者、中国科学院动物研究所研究员刘光慧在接受科技日报采访时表示，衰老是一个涉及多器官功能退行和多种疾病发生率增加的复杂生理过程，为科学地验证“延缓衰老”的功效，首要任务是建立一个可靠的灵长类生物学年龄评估系统，即“衰老时钟”体系。
利用机器学习算法形成衰老评估模型
这项研究采用跨学科方法，整合了生理功能评估、医学影像学、多参数血液分析、多组织病理学检查和多维生命组学等技术，对长期服用二甲双胍的中老年雄性食蟹猴进行了系统性纵向观察。研究结果显示，二甲双胍干预组食蟹猴的多个组织器官呈现出明显减缓的衰老表型。
“鉴于食蟹猴与人类在生理结构和功能上的高度相似性，其被认为是研究人类衰老过程的理想动物模型。”刘光慧表示，研究团队对服用二甲双胍的食蟹猴进行了为期40个月的追踪研究，进而通过对大脑皮层厚度、认知功能、牙周骨退化程度，以及肝脏、心脏、肺脏、小肠和骨骼肌等多个器官系统衰老表型的定量分析，发现二甲双胍能够系统性地延缓灵长类动物全身多组织器官的衰老。
借助计算生物学分析技术，刘光慧团队与中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）张维绮团队以及中国科学院动物研究所曲静团队合作，运用机器学习算法，构建了多维度的灵长类组织器官衰老评估模型。该模型能够精确量化二甲双胍对衰老的系统性调控效应。
“生物减龄”效应可达六年
“我们的研究结果表明，二甲双胍的衰老延缓作用可能不仅限于其传统的血糖和代谢调节功能，而是通过直接作用于细胞水平来实现的。”论文通讯作者之一张维绮介绍，细胞内存在一个抗氧化的基因表达网络（由Nrf2转录因子介导），二甲双胍可以有效激活这一网络。
“二甲双胍能够显著降低灵长类动物的生物学年龄。”论文通讯作者之一曲静解释，“生物学年龄”是一个综合反映机体健康状态的指标，通过整合分子、细胞、器官和生理功能等多层面的参数进行综合评判发现，长期服用二甲双胍的食蟹猴表现出显著的“生物减龄”效应，最高可达6岁，这相当于人类年龄尺度上的约18年。此外，基于高精度单细胞水平的衰老评估结果显示，二甲双胍同时延缓了大脑多种神经细胞以及肝脏多种细胞的衰老，最高可减缓约6年。
“衰老是慢病最大的危险因素，当前老年医学研究的范式正在从单一慢病治疗转向对衰老进程的系统干预。”刘光慧介绍，该研究对二甲双胍延缓衰老机制的解析，不仅为理解衰老提供了新视角，也为预防和治疗衰老相关疾病开辟了新途径。
