记录每周值得分享的生命科学和生物信息学进展内容，周日发布。
本周话题：人类寿命的极限
上世纪60年代，美国加利福尼亚大学的老年学专家莱纳德·海弗里克用人类表皮细胞作为实验对象，发现人类表皮细胞自然分裂大约在50次后就会停止分裂。这个试验证明了人类的细胞分裂次数是有上限的，也就是著名的“海弗里克上限”。
在正常人类细胞中，染色体末端的端粒DNA序列会随细胞分裂而不断缩短（癌细胞是个例外，它的端粒酶活性高，能够修复端粒）。当端粒缩短到一个极限后，细胞就会停止分裂，人体走向衰老。基于此，通过分析计算人体细胞分裂周期以及细胞分裂的上限，就可以推断出人类的极限寿命在120岁左右。
2021年5月25日，新加坡 Gero PTE 公司和俄罗斯、美国等研究机构组成的国际研究团队在 Nature Communications 期刊发表了题为：Longitudinal analysis of blood markers reveals progressive loss of resilience and predicts human lifespan limit的研究论文。
这个研究利用英国生物样本库（UKBiobank）以及其国家营养和健康调查（National Health and Nutrition Examination Survey）所获得的纵向人类血液细胞计数数据，提出了一个新的方法，定义并计算了一个描述生物学年龄的单一变量，称之为动态生物体状态指标（DOSI）。
DOSI沿着单个衰老轨迹捕获生物体状态的动力学与在缓慢衰老的随机漂移过程的动力学是一致的。而且，DOSI变异性的增加会随年龄的增长近似呈线性，如下图所示是量化描述机体衰老和修复丧失过程的示意图。
寿命极限是生物体的一种内在的生物特性，它独立于压力因素，最终基于DOSI计算出人类寿命存在一个基本而绝对的限制——人类最大寿命约为120-150年。
https://mp.weixin.qq.com/s/3JRXigirEnbc5qELVIxsFg
这项研究的一个大意义是实现了对人类衰老程度的量化计算。一旦可以量化了，就有被管理好的可能。
文章和资讯
1、雄鼠怀孕，产崽10只
这个成果很厉害，但还也仅是一个探索的开始，要实现完全的雄性怀孕还比较远。
这项研究是海军军医大学的科学家实现的，目前还没正式发表，只是在 bioRxiv 预发表了。
他们的做法是将一只雌性大鼠和一只雄性大鼠背靠背连接在一起，形成一个“连体儿”，使它们能够共享血液。然后将另一只雌性大鼠的子宫移植到连体雄性大鼠体内。然后将发育初始胚胎植入到雄性子宫内，以及与雄性相连的雌性大鼠的原生子宫。
而之所以将两只老鼠变成连体儿，是为了让雄性大鼠体内的胚胎也可以在共享的“妊娠血液”下发育。
经过21.5天的妊娠期后，研究人员发现，雌性大鼠的子宫中有169个胚胎发育正常，而雄性大鼠的子宫中只有27个胚胎发育正常。最后，雄性大鼠通过剖腹产，成功产下10只发育良好的幼鼠。
https://new.qq.com/omn/20210619/20210619A0349N00.html https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.06.09.447686v2
2、科学家完成了迄今最完整的人类基因组测序
人类基因组计划完成20年之后，研究人员通过结合三代测序技术对 CHM13 （葡萄胎细胞系）样本实现了染色体从端粒到端粒（T2T）的完整测序和组装，新成果增加了 200Mbp 此前未测得的DNA序列，人类基因组延长至3.05Gbp，这是目前最完整的人类基因组序列了，并从中鉴定出115个新的编码基因。但要注意的是，预计目前的结果中可能还有约 0.3% 的序列错误，而且 Y 染色体 T2T 的组装还没搞定。
https://www.nature.com/articles/d41586-021-01506-w?utm_source=twt_nat&utm_medium=social&utm_campaign=nature
3、睾丸是与大脑最相似的人体器官，它们共享10000多种蛋白质
有人说，男人是靠“下半身思考的动物”，似乎还真有点道理。今年6月2日发表在Open biology上的一篇研究论文在对比了 33 种人体组织中的蛋白，包括：心脏、肠道、子宫颈、卵巢和胎盘等之后发现睾丸和大脑中相同的蛋白竟然高达 13,442 种！与其他身体组织相比，大脑和睾丸中共同的蛋白质数量最多。
睾丸和大脑看起来似乎完全不具备任何可比性，但就这个结果，研究人员还是找到了一些解释。
首先，大脑和睾丸都是对能量需求很高的器官，一个负责思考，另一个需要每天产生数百万个精子，所以两种器官当中都存在专门发挥支持作用的细胞，确保充足的能量供应。
其次，神经元和精子之间还有一个相似之处，就是它们需要频繁将自身的物质释放到外界环境中，这一过程被称为胞吐作用（exocytosis）。神经元通过释放神经递质，相互传递信号，树突和轴突的生长也和胞吐作用有关；而精子通过这一过程释放对受孕发挥关键作用的物质，以及与卵子结合。
https://www.linkresearcher.com/theses/7fc38a60-8b6b-4faa-b3a9-27079d7cb9dc
4、全球首个能阻止阿尔茨海默病进展的药物获美国FDA加速审批上市
2021年6月7日，美国食品和药物管理局（FDA），批准了百健 (Biogen) β淀粉样蛋白抗体Aduhelm（aducanumab）药物的上市许可。Aduhelm是自2003年以来，美国FDA批准的首个治疗阿尔茨海默氏症（AD）的新药。
但是，这个药物的获批本应是一个好事，但却也有一些专家对此作了强烈的反对。
https://mp.weixin.qq.com/s/jIBiQFjPnfRAQRBwiMzCeA
5、不顾专家反对！FDA批准阿尔茨海默症新药上市
2021年6月7日，美国食品和药物管理局（FDA）不顾专家小组的强烈反对，批准了百健 (Biogen) β淀粉样蛋白抗体Aduhelm（aducanumab）药物的上市许可。
https://mp.weixin.qq.com/s/XCYEDtsEk_sZr1pdEtRYaA
4和5这两个信息同时发生了，要结合起来一起看。
Aduhelm的上市之路也是一波三折，其两项关键性临床试验曾遭质疑，β-淀粉样蛋白抗体机制也饱受争议。2019年3月，这个药的三期临床试验中发现这款药物对阿尔茨海默病引起的认知功能损伤没有改善作用，很可能无法达到主要疗效终点，因此宣布终止 aducanumab 代号为 ENGAGE 和 EMERGE 的两项全球III期临床试验。
在评估Aduhelm有效性的临床研究中，伴随着增加用药剂量和延长作用时间，结果显示一组试验组确实出现了β蛋白斑块的减少情况，然而另一组β蛋白斑块并没有减少。这也是引起该药存有争议的原因。甚至有医生说即使批准上市，也不会给患者使用。
之所以出现这样的情况，一个很重要的原因是阿尔茨海默病的发病原因和机制至今尚未明确，目前药物研发都是基于各种假说理论，包括大脑β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积、神经纤维缠结、神经炎症、颅脑外伤等等。百健的Aduhelm就是基于β-淀粉样蛋白假说而开发研制的一种单克隆抗体药物。
但问题是解决了β-淀粉样蛋白的沉积就能治愈阿尔茨海默病吗？基于患者脑部β-淀粉样蛋白沉积的现象，研究者展开了大量研究，试图寻找治疗阿尔茨海默病的特效药物。然而，这些研究疗法虽然能够成功降低Aβ水平或者消除大脑中β-淀粉样蛋白的沉积，但是对患者的认知能力的衰退却没有帮助，所以让 β-淀粉样蛋白假说备受质疑。
但 Aducanumab 在临床上还是取得了一些积极的成果，也许或多或少对于深受阿兹海默疾病所困的患者和家庭来说都有些积极意义吧。
订阅
《碱基周报》每周首发于个人公众号：helixminer（碱基矿工）