玩过“模拟人生”吗?在你的操控下,电子屏幕里的小人儿出生、上学、工作、结婚、生子……他们的生老病死,都尽在你的掌控!但当对比游戏和人生,一种无力感可能会油然而生:为什么我能操控无数电子人,却连自己什么时候老,现在老到什么程度了都不知道?
最近,美国加州大学Andreas Stahl教授及Generation Lab的Irina M. Conboy教授团队在高分Nature子刊上发表研究,研发出了一款“衰老芯片”。通过这张“芯片”,人类能模拟出自己的人生,站在“上帝”视角看自己的衰老,并像玩游戏一样轻松算出最佳抗衰方案。
4天“模拟人生”,超90%准确率,以诺奖成果创造新的奇迹
作为这个世界上最复杂的生物,人类的衰老因人而异、千差万别,因此,想要通过动物实验或统计数据来实现个性化的抗衰几乎是不可能的……甚至更残酷一点的问题:你真的了解你自己的衰老吗?
在这个问题上,曾有一些人意识到、并做出了堪称典范的尝试:比如派派的老朋友、俄罗斯富豪、专注于指标检测的生物科技公司BioData的创始人Stanislav Skakun,为真实、实时了解自己的衰老状况,Skakun每月要抽10~15管血,分析400多种血液指标……
图注:Skakun的血液样本。看着已经开始胳膊幻痛了!
当然,这个时候肯定有熟悉衰老生物学的友友举手:那不还有衰老时钟吗?只抽一点点血就能测出“实际年龄”的那个!没错,衰老时钟的确能让抗衰人群“透过现象看到本质”,但它的局限性也一样明显:嗯嗯,我知道我的生理年龄比我法定年龄大5岁了,所以呢?
想要全面跟踪衰老情况,同时不用抽那么多血?那你得看看关注本文的研究成果了——衰老芯片。
和真正的芯片一样的“麻雀虽小五脏俱全”,这款衰老芯片只有芝麻大,却是基于诺奖级研究的复杂产物:研究者们将人诱导多能干细胞(iPSC)诱导成脂肪细胞和肝细胞,再将这些细胞放在仅含5%人类血清的培养基里培养4天,一个小小的“模拟人生”就诞生啦!
图注:“芯片”MPS制造过程,YCM为包含年轻血清的培养基,OCM为包含老年血清的培养基
当用不同年龄供体的培养基培养芯片,相比年轻(21~34岁)组,老年(>62岁)组出现了明显的一般衰老特征,如细胞衰老、氧化性DNA损伤、炎症基因表达、衰老标记物β半乳糖苷酶和p16表达增加等。
更可怕的是,因为是脂肪细胞和肝细胞,老年组还出现了代谢方面的问题:脂肪生成、肥胖相关、内脏脂肪储备相关、对外源脂肪酸摄入相关……的标志物表达水平都被提高,而正常葡萄糖代谢的相关因子表达受损……
咱就是说,为什么在“模拟人生”里也躲不过“中老年发福”啊喂!摔!
而且值得欣慰的是,虽然小、还只用了极微量的人类血清,但衰老芯片的准确率出乎意料的高,研究者们同时分析了血清人类供体脂肪组织的生物标志物和脂肪芯片进行对比,发现准确率最高可达97%!可以说几乎就是本人了!
衰老会传染?男女不一样?那些
不经意的新发现
“工欲善其事,必先利其器”,有了这么好用的“人生模拟器”,研究者们验证、发现了不少有意思的东西。
No.1
衰老会传染,请你小心,come on
既然血清能影响组织器官的衰老,那组织器官和组织器官之间呢?
研究者们先去用血清把脂肪芯片“染”成已经衰老的样子,然后拿着这枚衰老芯片去“污染”纯净未被处理过的肝芯片,不幸的是,很快,肝芯片就沦陷了。
这枚被衰老芯片锁定的肝芯片的衰老相关基因如IL6、CDKN2A、PCK1、SREBP1c等表达升高,同时和被老年血清感染的肝芯片一样,它们也出现了脂质积累和糖代谢问题……甚至这一系列的衰老表现出现得比血清培养下的更快更猛烈。
图注:衰老脂肪芯片影响下,空白肝芯片也被迅速“污染”
派派算是理解为什么内脏脂肪被大家视为“洪水猛兽”了,但凡包裹着内脏的脂肪组织出现了衰老“苗头”,内脏本身也跑不掉!名为“衰老”的“疾病”会在小小的腹腔里快速蔓延……简直就是恐怖片!
No.2
小心!你比你的女朋友老的更快
另一个发现则是两性之间的差异。
按道理说,在年轻血清培养下,细胞芯片都应该表现出类似的年轻表型,没问题吧?但就在不同性别年轻血清培养的芯片之间,研究者们发现了细微的不同:男性年轻血清培养出的肝芯片出现了比女性年轻血清培养的芯片更高的炎症、脂肪生成和衰老!
所以,原来男性真的比女性老的更快啊……
抗衰技术哪家强?“换血抗衰术”“疯狂”Conboy教授夫妇来告诉你
看完那么多佐证衰老芯片有效性、高效性的证据,还剩最后也最重要的一点:了解具体衰老情况的最终目的是对抗衰老,“替身”炼都炼了,不“合法试药”一下?
这里插播一句,再回去看一眼本文最前面的研究团队介绍,是不是发现了些眼熟的东西?没错!其中的Irina M. Conboy教授夫妇,就是大名鼎鼎、在伦理线上疯狂试探的“换血抗衰术”开创者。
图注:2005年,Conboy夫妇将一老一年轻两只小鼠缝在一起,成功实现了衰老小鼠的回春[2]
这次,应用衰老芯片,Conboy夫妇继续试验了他们毕生心血的换血抗衰术,同时检测了几款常见抗衰方法:衰老细胞清除黄金组合DQ(达沙替尼+槲皮素)、衰老炎性信号TGFβ抑制剂、“爱的荷尔蒙”催产素,还有综合抗衰的“王”雷帕霉素;还检测了血清稀释术与这几种抗衰方法的协同作用。
结果显示,这几种抗衰方法都名不虚传,表现出了不同程度的抗衰作用,但在不同方面效果各不相同,比如,TGFβ抑制剂和催产素对脂肪生成的影响就较弱;
但当与血清稀释术搭配使用后,它们的作用效果都得到了大幅的提升,尤其是催产素,在抗衰、抗炎、调节脂肪和葡萄糖代谢方面都表现出了显著的效果。
图注:4种常见抗衰方法各有千秋,但和血清稀释术搭配后都得到了效果增幅
在Conboy夫妇可能最关心的“模拟换血”部分,他们也得到了正向的反馈:在老年血清的4天培养后再接上4天的年轻血清培养,就能显著缓解芯片细胞的脂质葡萄糖代谢问题、降低炎症水平、降低衰老程度;相反,先年轻血清再老年血清也会快速诱导衰老。
图注:“换血抗衰术”能在细胞衰老、炎症、代谢等方面扭转衰老芯片的衰老
一场酣畅淋漓的实验下来,研究者和读者都得到了想要的东西:研究者们验证了自己曾经研究成果的有效性,而读者看到了用衰老芯片“私人定制”抗衰方案的可能性!
衰老芯片的诞生,不仅仅在精细化衰老检测方面实现了精度的提高和用血量的大幅减少,也在个性化抗衰方面存在实现“一人一策”的潜能。
相信在不久的未来,衰老芯片就能成为成熟强大的“攻防一体抗衰武器”,为衰老生物学和抗衰行业的发展再添强大助力。
参考文献
[1] Qi, L., He, Y., Sviercovich, A., Mei, X., Chen, E., Xia, Y., Conboy, M. J., Conboy, I. M., & Stahl, A. (2026). Human microphysiological systems of aging recreate the in vivo process expediting evaluation of anti-geronic strategies. Nature biomedical engineering, 10.1038/s41551-026-01618-6. Advance online publication. https://doi.org/10.1038/s41551-026-01618-6
[2]Conboy, I. M., Conboy, M. J., Wagers, A. J., Girma, E. R., Weissman, I. L., & Rando, T. A. (2005). Rejuvenation of aged progenitor cells by exposure to a young systemic environment. Nature, 433(7027), 760–764. https://doi.org/10.1038/nature03260