長壽，僅僅是活得比較久嗎？答案是否定的。
自 20 世紀以來，人類的預期壽命得到了顯著延長。但是，健康壽命（即健康狀態良好的壽命）和預期壽命之間仍然存在較大差距（大約為 9 年左右）。
另外，預期壽命的延長並不意味著健康壽命也得到了相應的延長。有研究顯示，2011 年至 2017 年之間英國女性的預期壽命增加了 4 個月，而健康壽命卻減少了 3 個月。
因此，在延長預期壽命的同時也能提高生活品質即延長健康壽命，是抗衰老研究的重要目標。
也有研究預測：每當健康壽命延長一年，就能帶來 38 萬億美元的效益，這更加說明了延長健康壽命的重要性。也就是說，「活得長」且「活得好」才是真正的健康型長壽。
最近，美國康乃狄克大學徐銘教授和團隊， 發現間歇性地清除 p21 高表達細胞，能將老年小鼠的剩余自然壽命延長 27% ，即讓小鼠活到 43 個月之久，相當於人類的 130 歲，並能降低 43% 的死亡風險。
圖 | 徐銘和團隊（來源：徐銘）
細胞衰老：是機體衰老和衰老疾病的「罪魁禍首」
多年來，該團隊一直致力於細胞衰老和抗衰老研究。此前，他們發現細胞衰老是導致機體衰老和衰老相關疾病的重要因素。
利用衰老細胞的抗雕亡特性，他們發現達沙替尼聯合槲皮素（第一代 senolytics），能夠以特異性的方式清除體內衰老細胞，並能延長老年小鼠的自然壽命。
同時，他們建立了 p21 -Cre 基因改造小鼠模型，利用該模型可以在小鼠體內示蹤、調控、以及清除 p21 高表達的衰老細胞。
p21 和 p16 ，是衰老細胞的兩個重要標記。然而，它們在衰老和衰老相關疾病中的分布和作用都有所不同。
基於上述 p21 -Cre 小鼠模型，課題組曾發現： p21 高表達的衰老細胞，在老年小鼠各個組織中都有不同程度的積累。
因此，帶著延長健康壽命的任務，他們開展了本次新研究：即探索 p21 高表達細胞在機體衰老中的作用，並在體內清除 p21 高表達細胞之後，針對小鼠的自然壽命和健康壽命開展研究。
透過本次研究，他們也想重點關註透過清除 p21 高表達細胞，能否改善機體生命晚期的健康狀態。
就目前關於延長壽命的研究來說，絕大部份只探索了衰老幹預之後短期內某個時間點和幾個時間點的健康狀態，所以生命晚期的健康狀態無法被準確評估。
同時，短期的改善也並不能代表生命晚期的健康狀態會得到提升。
為此，本次研究采取每月定期觀測小鼠的身體機能的方法，旨在進一步探索生命晚期的健康狀態，並透過清除 p21 高表達細胞來改善生命晚期的健康狀態。
據了解，與在小鼠早期階段清除 p21 高表達細胞相比，在小鼠老年階段開始清除 p21 高表達細胞的策略更加具有臨床轉化意義。
另外，與清除 p16 高表達細胞只能延長中位壽命相比，清除 p21 高表達細胞可以同時延長老年小鼠的中位壽命和最長壽命，透過此該團隊進一步闡明了體內衰老細胞的異質性。
在針對小鼠健康狀態的評估上，課題組檢測了身體機能、代謝功能和組織病理等。
並針對小鼠的身體機能進行終身動態檢測，亦利用多種統計方法證實了清除 p21 高表達細胞對於延長健康壽命的作用。
目前，在諸多延長壽命的衰老幹預策略之中，部份策略的原理是減緩單一疾病的引起，比如降低淋巴瘤等腫瘤的發生率。
而本次研究利用單細胞轉錄組測序等手段表明，慢性炎癥是 p21 高表達細胞在機體衰老中發揮作用的關鍵機制。
而且，清除 p21 高表達細胞後小鼠屍體的病理結果並未發生明顯變化。
這更加說明：清除 p21 高表達細胞的方法，能夠透過減少機體炎癥從而延緩衰老，這比透過減輕單一疾病來延長壽命的方法更有效。
截至目前，包含該團隊在內的多支研究組都已經證明了衰老細胞在機體衰老中的作用，並行現清除衰老細胞可以延長自然壽命。
本次研究則進一步證明：清除 p21 高表達細胞可以顯著延長自然壽命和健康壽命。
鑒於健康壽命的重要性，未來可以將 p21 高表達細胞作為體內細胞靶點，促進健康壽命的進一步改善。
當下，除了透過藥物比如 senolytics 來清除體內衰老細胞以外，利用免疫細胞比如 CAR-T（Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy，嵌合抗原受體 T 細胞免疫療法）細胞來清除衰老細胞也得到了廣泛關註。
然而，由於衰老細胞缺乏特異性的表面標記，而目前人們所研究的衰老細胞表面標記，在年輕細胞中也存在一定程度的表達，這就導致免疫細胞的體內清除會產生一定的副作用。
因此，後續可以利用 p21 -Cre 模型來分選獲得機體衰老中自然產生的 p21 高表達細胞，進一步探索衰老細胞的表面標記，從而促進免疫細胞特異性清除體內衰老細胞，最終起到延長健康壽命的作用。
過去兩年間，每月檢測一百只小鼠
另據悉，該課題組的這一系列研究累計歷時九年之久。2015 年，他們開始構建 p21 -Cre 基因改造小鼠模型。
2018 年，徐銘在離開美國梅歐醫學中心之後，加入美國康乃狄克大學並組建實驗室。
同年年底，王斌生和王麗超兩名博士後加入實驗室並開始大規模地繁殖 p21 -Cre 小鼠。
隨後，他們驗證了上述模型小鼠的可行性，並行現在急性損傷模型小鼠和肥胖小鼠中，都能檢測到 p21 高表達細胞，也能在小鼠體內成功清除 p21 高表達細胞。
透過研究小規模的老年小鼠，他們還發現老年小鼠各個組織中存在 p21 高表達細胞的積累，而在中年小鼠中則沒有觀察到明顯的數量。
因此，他們開始將 p21 -Cre 小鼠飼養至老年階段，並開始進行 p21 高表達細胞的體內清除。
由於小鼠的壽命研究具有較大的風險，因此他們並沒有在短期內準備大量的小鼠，而是在不同時期獲得了連續批次的小鼠。
當從小規模的小鼠壽命結果觀察到一定趨勢之後，他們進一步觀察了更多批次的小鼠壽命。
同時，他們也評估了小鼠的身體機能和組織功能，並闡釋了小鼠壽命延長的機制。
得益於康乃狄克大學動物中心的規範管理和對小鼠的悉心呵護，課題組的小鼠在壽命研究過程中並未碰到意外情況。
為了評估小鼠的死亡原因，他們需要每天或至少隔天檢查小鼠，並及時保留和處理小鼠屍體，以便進行後續的病理檢測。
然而，新冠疫情期間，學校動物中心為了減少感染而限制實驗人員隨意進入。由於動物中心的限制，他們只能申請到隔天進入動物中心檢查小鼠。幸好有動物中心工作人員的幫助，他們在疫情期間並沒有遺失太多的小鼠屍體。
在壽命研究結束時，他們成功保留了每組 80% 以上的小鼠屍體進行病理檢測，從而更準確地研究了小鼠的死亡原因和證實清除 p21 高表達細胞的抗衰老作用。
為了更準確地評估小鼠的健康壽命，他們在小鼠 20 月齡時開始每月進行身體機能檢測。
由於這些小鼠最長能活到 40 多個月，這就意味著他們需要在長達近兩年的時間，每月針對一百只左右小鼠進行身體機能檢測和健康評估。
「在此感謝王斌生和王麗超兩位博士後的堅持和努力，他們的付出和毅力在這項小鼠健康壽命的研究工作中起關鍵作用。」徐銘表示。
除去構建小鼠模型的時間，從獲得 p21 -Cre 小鼠之後開始啟動壽命研究、到最終論文接收歷時 7 年之久。
日前，相關論文以【 p21 高表達細胞的連續間歇清除延長壽命，並為健康和身體功能提供持續的益處】（Intermittent clearance of p21-highly-expressing cells extends lifespan and confers sustained benefits to health and physical function）為題發在 Cell Metabolism （IF 27.7）。
王斌生和王麗超是第一作者，徐銘擔任通訊作者 [1]。
圖 | 相關論文（來源：Cell Metabolism）
總的來說，本次研究證實了 p21 高表達細胞在機體衰老中的作用，即清除 p21 高表達細胞會帶來明顯的抗衰老效果。
不過，本次研究是基於小鼠基因改造模型的成果。為了促進臨床套用轉化，他們後續將著重探索 p21 高表達細胞的特征。
比如， 利用蛋白質組學、轉錄組學和脂質組學等多種組學技術來研究 p21 高表達細胞，並將以此為基礎開發藥物和促進臨床套用。
同時，他們正在探索利用小鼠在年齡別的身體機能數據和生物樣本，並使用 AI 技術來預測自然壽命和健康壽命。
參考資料：
1.Binsheng Wang et al. Continuous intermittent clearance of p21 -highly-expressing cells extends lifespan and confers sustained benefits to health and physical function. Cell Metabolism , 2024, doi:10.1016/j.cmet.2024.07.006.
排版：初嘉實
