抗衰之路道阻且長，爲了更長的壽命、更健康愉快的晚年時期，人們不斷探索更有效的抗衰物質，雷帕黴素、阿司匹林……要說“最遺憾”的抗衰物質，還得是二甲雙胍。
早早在糖尿病人中展現了驚人的延壽效果，隨後就在美國官方抗衰物質篩選計劃ITP中慘遭滑鐵盧，雖然這麼多年的研究爲胍胍積累了不少抗衰延壽論據，但始終缺乏一個大型臨牀試驗的支持……
是二甲雙胍本身的問題，還是單純的“時運不濟”？近日，上海交通大學林開利研究員、王旭東教授和江凌勇教授團隊在高分Science子刊上發表研究，爲“二甲雙胍抗衰困境”找到了一種可能的解決方法[1]。
衰老相關疾病數不勝數，能對人類晚年生活造成極大困擾的也不少，但這次研究者們盯上的不是久負盛名的癌症、老年癡呆、三高、白內障……而是人人都有風險、但都不以爲然的一種小症狀。
這種症狀雖然在討論老年病的時候難佔一席之地，但它卻是實打實的擅長“偷走”壽命和生活質量，提高死亡率[2]。美國75-79歲人羣的死亡率爲4%，但只要沾上了這種疾病，就能提升到28%[3]，而且病程中的患者往往比較痛苦，難以正常生活；
在造成嚴重影響的同時，這種疾病還能影響更廣泛的人羣。阿茲海默症隻影響0.66%人羣[4]，癌症隻影響0.24%人羣[5]，而3%的老年人羣都會受困於這種疾病[6]！看到這裏，是不是對這款老年大Boss的真實身份有了些許猜測？
圖注：對美國老年羣體傷口情況的統計和評估
沒錯！就是傷口，而且是那種因爲衰老癒合緩慢的傷口。
有人肯定要提出疑慮，傷口哪那麼常見？小心一點不就行了？事實上，老年羣體中因爲外傷產生的傷口僅佔13.4%，加上手術產生的也不足1/4，其他誘因大多集中在下肢靜脈潰瘍、壓瘡和糖尿病，都是不“自願”也會出現在老年人身上的傷口[7]。
圖注：下肢靜脈潰瘍造成的傷口
所以，能改善認知障礙等衰老相關疾病、綜合抗衰的二甲雙胍[8]也能對“大Boss傷口”產生影響嗎？
在老年傷口的進展中，除了有其他衰老相關疾病作爲誘因，還有皮膚衰老作爲重要因素，研究者們爲了在探索胍胍的抗衰新功效的同時排除其他衰老相關疾病可能造成的干擾，決定在皮膚上展開實驗。
研究者們一頓操作猛如虎，輻射誘導衰老的皮膚細胞已經準備好，23-24月齡老年小鼠（約爲人類壽命大限）皮膚傷口也創造完畢。但就等胍胍入局的時候，一條檢索獲得的歷史研究信息卻絆住了他們的腳步：二甲雙胍好像存在半衰期短、生物利用度低等問題。
半衰期短就是在人體內停留的時間少，生物利用度低就是人體對攝入藥物的利用程度低，這二者都是一款藥物效果不佳的重要原因。
事實證明，二甲雙胍在人體內的半衰期短到只有寥寥2小時，生物利用度也只有40-60%[9]，和它的“藥生贏家”同僚雷帕黴素的79小時相比簡直沒眼看[10]。
圖注：通過不同方式給兔子使用二甲雙胍後，藥物代謝都很快，利用率都不太高
研究者們有心爲胍胍換一種遞送方式，以提高它在人體內的應用效率和保存時長，於是他們想到了最近大火的細胞外囊泡。
活細胞總有一些冗餘、用不上的物質，它們將這些頗具細胞特色的物質用細胞膜打包扔出去，當被別的細胞“撿到”，原來的一包“垃圾”就會變成一包“資源”，而這種在細胞間傳遞的“垃圾/資源包”，就是細胞外囊泡。
之前研究顯示，來自年輕細胞或幹細胞的細胞外囊泡的確能改善甚至逆轉老年個體或細胞的衰老表型，因爲這些囊泡中搭載了“青春的力量”（能誘導年輕的染色質、蛋白質等）[11]。那如果讓二甲雙胍坐上這艘“青春特快”，是不是也能護送它到衰老人體內大施拳腳呢？
研究者們在間充質幹細胞的培養環境中投放了二甲雙胍，一段時間後再來收割細胞外囊泡，結果有喜有憂。
遺憾的是，即使是長時間共培養，細胞外囊泡裏也沒能檢測出二甲雙胍，“胍胍乘車計劃”宣告失敗；但驚喜的是，在二甲雙胍的促進下，細胞外囊泡的生產效率和內容物都發生了顯著改變：
一方面，間充質幹細胞中操控細胞外囊泡產生的調控蛋白CD63和Alix表達上調，相對應的就是，新產出的細胞外囊泡不僅個個又大又飽滿，濃度和總量也分別增多了約30%和約60%；
圖注：二甲雙胍刺激間充質幹細胞分泌更多更大的細胞外囊泡
另一方面，這種“飽滿”還表現在更多的相關內容物上：有二甲雙胍加持下，原本不太擅長處理能量代謝問題的囊泡裏現在裝滿了線粒體及其負責代謝過程的相關蛋白，如RPS3、IQGAP1、HSP90AA1、 COL11A1、NRP1、RPS28、FH、ATP5F1A、CKMT2、ETFA等。
更神奇的是，這些搭載蛋白恰好能和對皮膚衰老問題對症下藥：
不管是超過65歲的老年人類還是24-25月齡的老年小鼠，他們皮膚都存在一個很明顯的共性問題：與細胞能量代謝相關的基因表達顯著變化，包括糖酵解、氧化磷酸化、細胞衰老、炎症和自噬等重要過程，並直接導致氧化呼吸過程和線粒體形成障礙。
圖注：老年生物和年輕生物皮膚的基因表達差異
傷口的癒合可是個費能量的過程！就像手術病人一般都被叮囑要加強營養，任何明顯的傷口都會因爲需要能量癒合而導致周邊細胞的分解代謝增強[12]，這種時候掉鏈子可不行！
二甲雙胍雖然沒能親自抗衰，但它精心培養的新一代幹細胞外囊泡傳遞了更具活力的線粒體和代謝相關蛋白，能直接靶向衰老皮膚。
圖注：衰老過程中的代謝失衡阻礙了皮膚再生
光有理論是紙上談兵，要證明被胍胍加持的幹細胞外囊泡的真實皮膚抗衰老潛力，還得用上那些擱置了整整一個PART的誘導衰老皮膚細胞和“被動受傷”的老年小鼠。
圖注：老年小鼠處理流程
首先也最直觀的是肉眼可見的成效。
在老年小鼠的同等大小創口上，研究者們用包含對照鹽水、普通幹細胞囊泡和胍胍牌囊泡的水凝膠外敷。12天治療後揭開水凝膠敷料，鹽水對照組小鼠的傷口還有原大小的62.25%，而普通囊泡組和胍胍囊泡組只剩36.41%和13.54%，其癒合速度直接比自然癒合提升了130%！
不僅如此，通過對傷口周邊組織的分析研究者們還發現，胍胍囊泡組小鼠皮膚的真皮生成和血管形成相關的蛋白表達含量增高，但疤痕形成率更低，不僅促進了傷口的癒合，還貼心地考慮了美觀的問題。
圖注：老年小鼠的皮膚創口癒合加速肉眼可見
其次，從細胞及其分子層面，研究者們也找到了這種癒合加速的原因和證據。
在胍胍牌囊泡的作用下，衰老皮膚細胞的衰老表型得到了巨大的改觀：經典衰老標誌物β-半乳糖苷酶、p21、p53和γH2A.X的表達降低，分泌的炎性因子減少，細胞裏的氧化應激也得到改善。
這些被逆轉了衰老的細胞還在功能上反證了它們修繕傷口能力大增的原因：施工原料更多了（細胞增殖能力提升），且被搬運到需要的地方的能力更強了（細胞遷移能力增強）。
圖注：被胍胍牌囊泡處理的老年皮膚細胞的衰老表型得到有效逆轉，功能得到恢復
最後，代謝變化解釋了這些衰老細胞年輕化的原因，扣上了從分子出發到表型結束完整干預鏈的最後一環。
研究者們發現，這些滿載着線粒體及其負責的代謝過程的相關蛋白的“補給包”的到來，切實改善了因爲線粒體功能障礙導致的衰老：線粒體破損減少，正常以TCA循環爲主的呼吸作用得以爲繼，對已經破損的線粒體或衰老細胞的自噬作用也增強。
除舊煥新（自噬），還賦予滿滿活力（代謝障礙被改善），衰老的皮膚想不年輕都難。
圖注：衰老皮膚細胞的線粒體損傷、代謝障礙減少，自噬增多
從二甲雙胍到幹細胞外囊泡，從能量代謝的改善到傷口癒合的加速，這場老年人傷口壓力下的“24%人羣壽命保衛戰”裏，很難說到底哪一成分最重要，只能說，強強聯手才能打造美好晚年！
而作爲主角時勤勤懇懇，當配角一樣能大放光彩，而無論何時都能保持謙遜（單片二甲雙胍只要5毛錢）的胍胍，雖然沒作爲抗衰藥被ITP“相中”，但擁有着各類抗衰實戰經歷、能和各種“戰友”默契搭配[13]，或許這纔是它的迷人之處呢？
[本文標題爲《Energy metabolism as therapeutic target for aged wound repair by engineered extracellular vesicle》，發表在生物學期刊、Science子刊《Science Advances》上。本文通訊作者爲上海交通大學林開利研究員、王旭東教授和江凌勇教授，第一作者爲上海交通大學Yu Zhuang、Shengjie Jiang和Xiaoling Deng。本項研究受到國家自然科學基金（32271379和82072396）、上海市科學技術委員會（21490711700）、上海交通大學跨學科項目（YG2021ZD12）、同濟大學脊柱脊髓損傷修復與再生重點實驗室、福建高等學校口腔重點實驗室（2022GXB02）的支持。]
—— TIMEPIE ——
時光派環球抗衰之旅瑞士站的旅程還在繼續。時光派和極客粉絲們今天上午來到了世界頂尖院校洛桑聯邦理工大學，拜訪Johan Auwerx實驗室。下午小夥伴們深度走訪了世界著名休養機構萊伯妮長壽中心和療養勝地雷曼納健康醫療中心，在總經理的講解下，小夥伴們有了更深的瞭解。接下來的兩天還有溫泉療養、蘇黎世大學健康長壽中心、幹細胞公司等地點等待解鎖，更多前方資訊速遞，敬請期待！
參考文獻