水熊的 "生物静止 "机制可能是人类长寿的关键

生物停滞和无法杀死的水熊

在研究生物学和医学时，研究人员总是有兴趣发现其他物种在人类身上似乎 "缺少 "的东西。例如，鲨鱼对癌症的抵抗力、长生不老的水母、限制热量对小鼠和猴子的益寿作用以及爬行动物的再生能力。

另一种几十年来一直令研究人员感到好奇的动物是 "水熊"、"苔藓小猪 "或 "沙蜥"。这是一个由 1 100 个接近节肢动物（昆虫、甲壳类动物）的物种组成的群体。它们体型非常小，小于 1 毫米/0.04 英寸，生活在沙子、苔藓、开花植物、淡水和海水中富含水分的环境中。

资料来源 大英百科全书

沙丁鱼的特别之处在于它们对极端环境条件的极强抵抗力。它们可以使自己处于生物静止状态，也就是 "调谐 "状态，在这种状态下，它们的新陈代谢只有正常情况下的 0.01%。

这种进入生物静止状态的能力使沙丁鱼对干燥具有极强的抵抗力，使它们能够等待数年甚至数十年，直到水源恢复。

它们还能在真空环境中存活 8 天，在无氧氦气环境中存活 3 天。样本还能在低至 -272 °C / -458 °F 的温度下存活数小时，在低至 -190 °C / -310 °F（液态空气）的温度下存活 21 个月，在高至 148 °C / 300 °F 的温度下存活。

因此，毫不奇怪，如果这种通过生物稳态实现的非凡复原力哪怕只有一小部分能够应用到人类身上，也能从根本上改变人类的健康，甚至长寿。

生物稳定蛋白

怀俄明大学的研究人员西尔维娅-桑切斯-马丁内斯和托马斯-布斯比发现，沙丁鱼的恢复能力可能是由名为 CAHS（细胞质丰富热溶性）的特殊蛋白质驱动的。

在最近发表的一篇题为"沙丁鱼蛋白的易变装配诱导生物稳态他们发现，这些新发现的蛋白质会导致新陈代谢减慢，从而帮助沙丁鱼在恶劣的气候条件下生存下来。

这一发现建立在同一批科学家之前所做研究的基础之上，这些研究表明，沙丁鱼蛋白可用于在室温下稳定和保存药品人类凝血因子 VIII。这种因子通常是一种非常脆弱的分子，只要不在精确的温度范围内就会降解。

了解生物稳态蛋白

研究对这些蛋白质进行了一些调查。首先，它试图了解产生保护作用的蛋白质序列。其次，研究试图了解它们是如何发挥其功能的。

他们发现，CAHS 蛋白质可以形成凝胶状结构。当再次稀释时，这种凝胶可以恢复到液态。这很可能是在干燥情况下激活 CAHS 蛋白的主要机制，而干燥正是沙丁鱼在自然界中面临的主要威胁。

他们还发现，CAHS 蛋白具有 "哑铃型 "3D 构型，主要由 3 部分组成。

资料来源 蛋白质科学

凝胶形成能力主要与β片与β片三维结构相互作用有关，从而形成复杂的管状结构。

资料来源 蛋白质科学

总之，沙丁鱼的 CAHS 蛋白形成的凝胶从内部减缓了细胞的新陈代谢。他们还证明，这种新陈代谢的减缓，而不是其他作用，是提高存活率的原因。

资料来源 蛋白质科学

将 "塔迪格 "通过生物停滞的复原能力应用于人类

人类细胞中的 CAHS 蛋白质

研究人员还对实验室培养的人类细胞进行了基因工程改造，使其产生一种 CAHS 蛋白。这些细胞在面对渗透压时的存活率有所提高。

资料来源 蛋白质科学

他们甚至证明，对沙丁鱼生存非常重要的β-片状相互作用和凝胶形成特性也是导致改性人体细胞抵抗力增强的原因。

最后，他们还表明，沙丁鱼蛋白在人体细胞中诱导的生物僵化在人体内也是可逆的。

抗衰老应用

衰老通常与新陈代谢活动和氧化有关。特别是当与化学物质、污染物或整体不良环境条件引起的细胞压力相结合时。

这被认为是减少卡路里摄入量往往会延长许多生物寿命的主要原因之一。

看来，CAHS 蛋白质能在压力下降低新陈代谢，因此也有助于减少衰老的主要原因之一。

生物技术应用

医学

沙丁鱼的 CAHS 蛋白的另一个潜在应用是保存药物生物分子和储存细胞。以前用于凝血因子 VIII 的方法有可能应用于 mRNA 疫苗、干细胞、激素、药物等各种医疗领域。

甚至食品也有可能受益于这些蛋白质，从而延长其保质期，而无需冷冻或冷藏。

农业

由于NAHS蛋白具有很强的抗干燥能力，因此也可用于提高作物的抗旱能力。对极端温度的额外抵抗力可能在某种程度上也适用于植物。随着气候变化对 耕作因此，这可能是沙丁鱼蛋白应用的一个强大的新领域。

抗衰老与长寿公司

1. MeiraGTx 控股公司

MeiraGTx 是一家基因治疗公司，专注于衰老领域，使用腺相关病毒 (AAV) 作为传递基因的载体。对 AAV 的关注使该公司能够针对不同病理和细胞类型开发出非常个性化的疗法。

"囊体蛋白的细微差别可以调节不同囊体向不同细胞传递基因的效率，从而可以选择不同的AAV囊体，最有效地靶向特定类型的细胞"。

该技术还配有一个开关 "核糖开关"，可根据需要激活添加到患者体内的基因，从而对基因疗法进行高度控制。

公司活跃在三个治疗领域：眼科、神经退行性疾病（包括帕金森氏病）和唾液腺疾病。

2023 年 12 月，MeiraGTx 签订了 与杨森签订了 $4.15 亿美元的资产购买协议 治疗 X 连锁色素性视网膜炎 (XLRP) 的临床试验。公司还与杨森公司合作正在进行另外两项眼科临床试验。

资料来源 MeiraGTX

MeiraGTx 技术对基因疗法激活的极高控制水平可能与未来的长寿疗法高度相关。

它有助于降低经常阻碍抗衰老疗法前景的不良副作用风险。如果将沙丁鱼的CAHS蛋白应用于人类细胞，就能使它们在特定组织中 "按需 "表达，或对特定条件做出反应，从而降低医疗和监管风险。

2. 系细胞疗法

Lineage 从多能细胞开始，采用专有的引导分化方法，正在生产 200 多种不同类型的人体细胞用于植入。

Lineage 有 2 个潜在产品已进入临床试验的第二阶段，另有 3 个产品处于早期阶段。

资料来源 血统

该公司的旗舰产品是与基因泰克公司（Genentech）合作开发的 OpRegen，用于治疗包括老年性黄斑变性（AMD）在内的眼部疾病。Lineage 从基因泰克公司获得了 $.5 百万美元的预付款，并有资格获得 $6.2 百万美元的里程碑付款和两位数的版税。最初的试验为 5/12 名患者实现了前所未有的视网膜再生。

第二个更先进的项目是治疗脊髓损伤的 OPC1（少突胶质细胞移植）。这种治疗方法有助于保护脊髓，大大减少无改善的患者人数。初步结果令人鼓舞，许多患者恢复了感觉，如果没有这种治疗，他们很可能就不会有这种感觉。

资料来源 血统

"我不能喝酒，不能养活自己，不能发短信，几乎什么都不能做，我基本上只是在生存。我不是在生活，而是在生存"。- Kris Boesen，OPC1 患者

如果含有 CAHS 蛋白质的细胞确实具有更强的抗逆性（即使抗逆性没有达到 "沙丁鱼 "的水平），那么它将成为开发新的抗衰老解决方案的新途径，并为 Lineage Cell Therapeutics 公司已有的 200 多种人类细胞系锦上添花。

3. 拜耳作物科学公司

拜耳作物科学部门与制药部门各占集团业务的一半，主要致力于种子、性状和作物保护方面的创新。

资料来源 拜耳

公司部分业务属于作物保护，解决方案包括除草剂、杀菌剂和杀虫剂。作物保护机制保障了全球约 30% 的产量，相当于 5.5 亿吨粮食，可以养活 20 多亿人。

它也是一家极富创新精神的公司，几乎在所有可能的方面都开展了改良植物和作物的项目。

其创新成果帮助生物技术科学家对植物 DNA 进行有针对性的改良。其解决方案通过内置的除草剂耐受性来控制杂草，并帮助农民保护种子的遗传潜力，同时提高种植效率并大幅减少对环境的影响。

1983-2009 年间，与干旱相关的农业损失累计达 $166B。预测警告说，气候变化可能会加剧这一问题。

因此，如果发现来自沙丁鱼的 CAHS 蛋白质不仅能降低动物细胞的渗透压，还能降低植物细胞的渗透压，那么这将成为拜耳等公司通过基因工程创造抗旱作物的一个有趣领域，并将为人类的抗旱事业添砖加瓦。 其现有的转基因工厂名册 和 基因编辑研发工作.