图：张晓东及其团队发现名为CPEB4的关键蛋白，能激活干细胞，促进肌肉再生，从而抗衰老。\大公报记者林良坚摄
编者按：
根据联合国预测，至2050年，香港会成为全球人口老龄化程度最严重的城市，65岁以上的人口将占40.6%，其次是韩国（39.4%）及日本（37.5%）。
老龄化意味着社会医疗负担和财政负担加剧，而科学家亦希望透过科技改善长者健康问题、提升医疗能力。《大公报》邀请多名专家，从长者的肌、骨、血、脑、神五个方面，分别介绍长者衰老机理、相关疾病和应对措施，旨在提高大家对老龄化问题的关注，共同面对未来挑战。
香港虽然是世界上最长寿的地区，但有不少长者在疾病中煎熬，提高他们的健康寿命，往往比生理年龄上的寿命延长更有意义。
人为什么会衰老？对于这个问题，科技大学生物技术研究所所长、生命科学部何善衡生命科学副教授张晓东博士给出了新答案。他带领团队发现了一种名为CPEB4的关键蛋白，该蛋白能结合在线粒体相关的信使RNA（mRNA）上，为人体制造能量，是线粒体功能和细胞衰老的重要调节因子。
肌肉作为人体最大的组织，其细胞的衰老会对身体的整体运作和健康产生负面影响，因此张博士团队正寻找能把CPEB4作为靶点的药物，并开发新的药物筛选平台以筛选针对肌少症、肺纤维化等与老化相关疾病的药物，预计两三年后进入第一阶段临床试验。
面对本港老龄化趋势日益严重，张晓东博士希望未来能通过自己团队的研究成果，延长长者的健康状态。\大公报记者 汤嘉平 赵之齐
从行动自如到瘫坐轮椅，再到卧床不起，肌肉细胞的衰老往往比其他人体组织的衰老更容易被察觉。张晓东博士从事衰老研究18年，谈及研究起点，便是关于成体干细胞的研究。他指出，干细胞主要有两种功能：一是维持人体正常的稳态，如皮肤底层的干细胞能不断重组人体的皮肤组织；另一功能是修复，例如肌肉或皮肤受损伤后干细胞能协助修复。人体大部分器官都含有干细胞，但随着人体衰老，干细胞功能亦会变差。
为探究影响干细胞功能的因素，张晓东团队曾做过一个实验：把一只年轻的小鼠和一只年老的小鼠“换血”。他们切开小鼠身体侧面前肢和后肢之间的皮肤后再把它们缝合在一起，让两只小鼠的血管交叉生长，血液流向彼此的身体，实现联体共生。之后，团队弄伤其中一只老鼠，观察它的肌肉重组情况。
干细胞功能随着衰老变差
有趣的是，吸收了年轻小鼠血液的老年小鼠，重组效果很好；反之，另一只小鼠的重组效果变差；由此，团队得出结论：干细胞功能出现的问题并不在于干细胞本身，而在于血液环境。既然如此，如何为干细胞营造一个更好的环境，以达到逆转衰老的效果？这便是十年前张晓东来到科大后开始的研究领域。
团队分析了年老和年轻小鼠的肌肉干细胞中的蛋白表达，发现蛋白CPEB4在肌肉干细胞中的含量随着小鼠的衰老而降低，因此联想到CPEB4和老化的关系，随后在小鼠和人体的细胞上展开实验，以验证其具体联系。
团队首先设计了能在肌肉干细胞中特异性敲除CPEB4的小鼠，发现敲除CPEB4后，肌肉干细胞的线粒体功能受到影响，表现出衰老细胞的特征。团队亦把衰老的肌肉干细胞从老年小鼠肌肉中分离，在培养皿中培养，通过病毒过表达（overexpress）CPEB4后，发现这些干细胞的线粒体功能和细胞激活的速度都得到提高。
此外，肌肉干细胞可以分裂增殖再融合产生新的肌肉纤维，但衰老的肌肉干细胞不能很好地完成这一点。因此，团队便把这些过表达CPEB4的衰老肌肉干细胞注射到小鼠体内，发现比起无CPEB4表达的衰老肌肉干细胞，过表达CPEB4的衰老细胞重组再生出的肌肉纤维明显变多。
团队亦在人体的肺癌细胞、子宫颈癌细胞等四种细胞进行验证。在这些细胞里过表达CPEB4后，以过氧化氢诱导其衰老，随后发现，CPEB4可以防止甚至逆转氧化物引导的细胞衰老。以上实验皆证实，CPEB4是线粒体功能和细胞衰老的重要调节因子。
开发肺纤维化肌少症药物
不过，癌细胞得以快速增殖是源于其有强大的能量，那是否意味着它表达了更高水平的CPEB4？换言之，如果CPEB4在人体内表达过高，会不会更容易诱发癌症？对此，张晓东团队搜集了癌症基因组学的相关数据，发现CPEB4在各种癌症病人中的表达并未特别高；且对于患有如肾细胞癌的癌症患者而言，相比CPEB4表达较低的人，CPEB4表达较高的患者在五年内的存活率更高。
由此可见，CPEB4的高表达不会更易诱发癌症，良好的线粒体调控反而可能帮助患癌病人活得更久。况且，衰老细胞中的CPEB4表达本来就较低，因此张晓东团队相信，适量提高CPEB4表达不会产生太高的癌症风险。
对于下一步的研究计划，张晓东博士透露，团队正研究能否把CPEB4作为药物的靶点，找到药物提升其表达，以提高线粒体蛋白的产量和能量产出。此外，团队亦正开发新的药物筛选平台，希望最终能够开发出针对肺纤维化、肌少症等老化相关疾病的药物。
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