模塊化替代可能會重新定義我們應(yīng)對衰老的方式

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新論文提出逐個器官、逐個細(xì)胞替代應(yīng)對衰老的主動系統(tǒng)療法。

如果我們不再努力揭示衰老的每一個分子原因，而是簡單地替代衰老帶來的影響，會怎樣呢？這是Sierra Lore、Jesse Poganik、Anthony Atala、George Church、Vadim Gladyshev、Morten Scheibye-Knudsen和Eric Verdin在《Nature Aging》上發(fā)表的一篇新觀點(diǎn)的核心問題。在論文中，作者提出了一個統(tǒng)一的框架，通過替代——生物和合成——來應(yīng)對衰老，并認(rèn)為許多實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)所需的技術(shù)已經(jīng)存在，如果不是在實(shí)踐中，那么就是在概念驗(yàn)證中[1]。

這個想法既讓人熟悉，又悄然顛覆了傳統(tǒng)。移植、假肢、細(xì)胞療法和腦機(jī)接口都是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中廣泛接受的工具，但通常僅用于急性疾病或末期衰竭。作者提出了不同的看法：戰(zhàn)略性甚至預(yù)防性地使用這些工具來對抗衰老——不是修復(fù)舊的，而是安裝新的。

替代作為長壽的哲學(xué)

這種視角的轉(zhuǎn)變讓這個領(lǐng)域從尋找靈丹妙藥的干預(yù)措施，轉(zhuǎn)向?qū)θ祟惿飳W(xué)更模塊化的理解。替代不是試圖同時減緩所有衰退，而是針對特定的功能失調(diào)——比如關(guān)節(jié)、胰腺、海馬體——進(jìn)行替換。這種方法不僅限于生物材料；合成設(shè)備，從起搏器到神經(jīng)植入物，都被給予同等的考慮。

“這種持久的不確定性（關(guān)于衰老的原因）促使我們從僅僅旨在減緩或修復(fù)分子損傷的策略，轉(zhuǎn)向用工程替代品替換受損組織和系統(tǒng)的創(chuàng)新方法[1]，”作者寫道。

所提議的框架在兩個軸線上映射替代干預(yù)措施：一個是生物與合成，另一個是細(xì)胞、器官/組織和大腦。在生物方面，這包括細(xì)胞治療、組織工程、生物打印和異種移植；在合成方面，包括假肢、外部設(shè)備和腦機(jī)接口。這是一個整潔的框架，但它反映了數(shù)十年來不同技術(shù)的發(fā)展——現(xiàn)在正逐漸聚焦于與年齡相關(guān)的衰退問題。

Longevity.Technology: 這 觀點(diǎn) 提供了一個及時且引人深思的綜合，重新定義了一個熟悉的醫(yī)療干預(yù)工具——移植、假肢、生物打印——作為對抗衰老本身的一個連貫策略。隨著像 Somite AI 利用機(jī)器學(xué)習(xí)工業(yè)化細(xì)胞治療，以及 LongGame 最近對 Renewal Bio 的投資 推動合成胚胎學(xué)的前沿，替代范式顯然已經(jīng)不再局限于理論。這種概念上的統(tǒng)一很重要：如果衰老被理解為組成部分的逐步失效——組織、細(xì)胞、回路——那么管理衰老可能不再是解決生物學(xué)的重大難題，而更多的是掌握物流和工程。這個想法幾乎令人震驚地務(wù)實(shí)：在磨損時替換磨損的部分。

接下來可能會出現(xiàn)一種新的干預(yù)方式——預(yù)防性替代、模塊化升級和生物集成設(shè)備，在出現(xiàn)重大故障之前就進(jìn)行部署。正如作者所說：“與其單獨(dú)解決每個退化過程，這些新興的基于替代的策略提供了一個有前景的途徑來恢復(fù)功能并克服傳統(tǒng)干預(yù)的局限性 [1]。”這個想法顯然是務(wù)實(shí)的——幾乎是令人放松警惕的：在磨損時替換磨損的部分。對于臨床來說，這為組織維護(hù)計劃而非危機(jī)干預(yù)打開了前景。對于行業(yè)來說，這是一個投資可擴(kuò)展平臺的信號：灌注系統(tǒng)、冷凍保存、iPSC 銀行和倫理來源的供體組織。對于監(jiān)管者來說，這提出了關(guān)于混合生物合成療法的管理、獲取和公平性等緊迫問題。

我們能否將衰老視為一系列可維護(hù)的子系統(tǒng)，而不是不可避免的熵增過程？如果可以，那么挑戰(zhàn)不僅僅是生物學(xué)上的，而是基礎(chǔ)設(shè)施上的——如何在大規(guī)模人口中制造、存儲、交付和整合生物等效的替代品。這是一個大膽的設(shè)想，但它是建立在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上的，同時也呼吁長壽領(lǐng)域從根本上重新思考其戰(zhàn)略。

從備件到系統(tǒng)思維

重要的是，本文不僅僅從基本原則出發(fā)；它還回顧了一系列支持在衰老背景下替代潛力的證據(jù)。異時性同體性實(shí)驗(yàn)——連接年輕和老年小鼠的循環(huán)系統(tǒng)——反復(fù)顯示出年輕化的效果，包括改善認(rèn)知能力和延長老年動物的壽命 [2]。治療性血漿交換在人類中也開始顯示出類似的前景，盡管仍處于早期研究階段 [3]。

供體器官的年齡似乎也很關(guān)鍵。在移植中，老年器官與年輕受體的較差結(jié)果相關(guān)，即使在免疫因素得到控制的情況下。“這些觀察突顯了供體年齡對受體健康的影響，”作者指出，“并強(qiáng)調(diào)了需要進(jìn)一步研究供體年齡和已有損傷的影響 [1]。”

盡管如此，將這一框架轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的挑戰(zhàn)依然顯著。器官和組織替代仍然是侵入性、昂貴且后勤要求高。免疫抑制存在長期風(fēng)險。復(fù)雜組織的冷凍保存仍在開發(fā)中。而創(chuàng)造合成胚胎模型以獲取細(xì)胞的倫理問題仍然沒有定論，特別是隨著像干胚胎這樣的技術(shù)逐漸成熟。

邁向?qū)嵱玫拈L壽工程

然而，進(jìn)展仍在繼續(xù)。生物反應(yīng)器、灌注系統(tǒng)和生物墨水的進(jìn)步，使得在受控環(huán)境中培養(yǎng)患者特異性組織變得更加可行。使用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）和CRISPR來降低排斥風(fēng)險，已經(jīng)在改變移植免疫學(xué)。一些初創(chuàng)公司正在探索體外生長器官的方法，而其他公司則把可穿戴人工腎臟和閉環(huán)胰島素泵視為合成器官支持的早期信號。

其中一個更引人注目的領(lǐng)域是 腦替代。雖然完全移植仍然是科幻小說中的設(shè)想，但將干細(xì)胞衍生的神經(jīng)元部分整合到老化或受損的神經(jīng)回路中已經(jīng)在進(jìn)行。像 Neuralink 的無線腦機(jī)接口代表了一條相鄰的路徑，隨著認(rèn)知成為預(yù)防性長壽干預(yù)的目標(biāo)，這條路徑可能會變得越來越重要。

作者們清楚地認(rèn)識到概念與臨床之間的距離——但同樣清楚的是，這個距離正在縮短。

一種不同的大膽嘗試

如果衰老科學(xué)長期以來一直關(guān)注分子衰老的標(biāo)志，那么這篇論文提出了一種互補(bǔ)的方向：為不可避免的損壞提供功能性替代品。這是一個實(shí)用的愿景，但也提出了規(guī)模、倫理和公平等困難問題。

而且，這在某種程度上可能是悄然激進(jìn)的。因?yàn)槿绻ダ峡梢酝ㄟ^生物工程與物流的精心協(xié)調(diào)來管理，而不是通過難以捉摸的分子掌控，那么，也許長壽不僅是一個生物學(xué)問題，還是一個系統(tǒng)問題。

[1] https://www.nature.com/articles/s43587-025-00858-6
[2] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37500973/
[3] https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.08.02.24310303v1