每隔几年,实验室就会传来一个听起来好得令人难以置信的想法:简单的眼药水可以溶解白内障而无需手术。白内障,即随着年龄增长晶状体变得混浊,是全球致盲的主要原因,超过9000万人受其影响,唯一有效的治疗方法是手术摘除晶状体并植入人工晶状体。白内障手术是世界上最常见的手术。但如果可以完全跳过它呢?
2015年,由中山大学和加州大学圣地亚哥分校的赵玲(Ling Zhao)领导的研究团队在《自然》杂志上发表了一篇引起巨大轰动的论文。他们发现了一种名为羊毛甾醇(Lanosterol)的天然分子,据称溶解了导致晶状体混浊的结晶蛋白并恢复了透明度。但正如我们接下来将看到的,这个故事远比一个轰动性的标题复杂得多。这是一个完美的例子,说明真正的科学需要重复验证,以及为什么仅凭希望是不够的。
白内障到底是什么
晶状体是人体中一种独特的组织。为了完全透明并精确折射光线,它由称为晶状体蛋白(Crystallins)的蛋白质构成,这些蛋白质以极高的密度和完美的几何顺序排列。这是少数活组织必须像玻璃一样透明的罕见情况之一。
- 无蛋白质更新:与体内大多数细胞不同,晶状体细胞几乎不替换其蛋白质。你出生时携带的晶状体蛋白将伴随你一生。
- 累积暴露:数十年的紫外线辐射、氧化应激、高血糖和糖基化作用对这些蛋白质造成累积性损伤。
- 聚集(Aggregation):随着时间的推移,晶状体蛋白失去正常形态,相互粘连并形成团块。这些团块散射光线而不是让其通过。
- 结果:晶状体变得混浊、发黄,患者的视力逐渐模糊,直至功能性失明。
对本网站读者来说重要的一点是:白内障本质上是一种蛋白质聚集疾病,就像大脑衰老与淀粉样蛋白积累有关一样。这是衰老的典型标志之一,即受损蛋白质的积累,而身体已无法清除它们。
与羊毛甾醇的联系:令人惊讶的机制
赵及其团队的想法并非凭空而来。它始于一项临床观察。研究人员检查了患有遗传性先天性白内障的儿童,这是一种罕见的情况,婴儿出生时晶状体混浊。他们发现这些儿童共有一种名为羊毛甾醇合酶(Lanosterol Synthase)的酶发生突变,这种酶负责在体内产生羊毛甾醇。
逻辑很优雅:如果无法产生羊毛甾醇导致白内障,那么羊毛甾醇可能是一种保护晶状体免受蛋白质聚集的分子。羊毛甾醇是胆固醇生产过程中的一种中间分子,天然存在于晶状体中,浓度相对较高。
提出的机制称为化学伴侣(Chemical Chaperone)。在健康细胞中,有称为伴侣蛋白(chaperones)的蛋白质,其作用是帮助其他蛋白质正确折叠并防止它们聚集。假设是:羊毛甾醇附着在聚集的晶状体蛋白上,并将团块分解回单个可溶性蛋白质。如果这是真的,那将是一个革命性的想法,不仅是阻止恶化,而是逆转它。
这正是这个故事与逆转衰老领域如此相关的原因:如果一个小分子可以溶解眼睛中的蛋白质聚集体,那么类似的原理或许也能作用于大脑中的淀粉样蛋白或其他组织中随年龄增长而聚集的蛋白质。
现有证据
研究1:赵及其同事,《自然》2015
这是原始研究,发表在《自然》杂志第523卷。研究人员在三个层面测试了羊毛甾醇:
- 体外:羊毛甾醇(而非胆固醇)显著减少了已形成的晶状体蛋白聚集体。
- 兔子:在白内障兔子的晶状体中,13只兔子中有11只在短短6天内从严重或显著白内障转变为轻度或无白内障。这一数据登上了头条。
- 狗:患有自然白内障的狗用羊毛甾醇眼药水治疗6周后,白内障严重程度降低,晶状体透明度增加。
如果这一结果正确,它本应彻底改变白内障的治疗方法。
研究2:重复失败,《科学报告》2019
而这就是本网站承诺诚实呈现的一面。2019年,一个研究团队在《科学报告》(《自然》集团旗下)上发表了一篇题为《氧化甾醇如羊毛甾醇未能恢复白内障晶状体透明度》的论文。结果明确指向相反方向:
- 40个与年龄相关的白内障人类晶状体用25毫摩尔浓度的羊毛甾醇孵育6天。结果:羊毛甾醇未能溶解聚集的蛋白质,也未恢复晶状体核的透明度。
- 将47岁和60岁的人类晶状体与羊毛甾醇及其他氧化甾醇孵育,未增加可溶性蛋白质水平,也未降低不溶性蛋白质水平。
- 研究人员的结论:三项实验均未提供证据表明羊毛甾醇具有抗白内障活性,或能与聚集的蛋白质结合并溶解它。
简而言之:当试图在真实的人类晶状体中重现这一奇迹时,它并未发生。这是2015年的希望与2019年独立实验室现实之间的深刻差距。
人体试验呢?
这或许是最重要的一点。迄今为止,没有随机对照的人体临床试验表明羊毛甾醇眼药水能治疗白内障。存在一些孤立的、可疑的病例报告,但没有一项大型、良好对照、经过同行评审的研究证实对人类有益。我们所拥有的只是未能在人类晶状体中重现的动物结果。
为什么溶解聚集的蛋白质如此困难
重复失败并非偶然,它有深刻的生化解释。蛋白质聚集通常是一个几乎不可逆的过程:
- 团块能量稳定:当蛋白质聚集时,它们形成热力学上非常稳定的结构。要分解它们,需要克服高能量屏障,而一个小分子并不总能做到这一点。
- 永久性化学损伤:在与年龄相关的白内障中,晶状体蛋白不仅聚集,还通过氧化、糖基化和交联发生不可逆的化学损伤。化学伴侣或许能防止聚集,但它无法修复侧链已被破坏的蛋白质。
- 预防与治疗的区别:羊毛甾醇或许能防止年轻晶状体中的聚集,但对已经混浊的老年人类晶状体无能为力。这也解释了为什么在患有遗传性白内障的年轻动物身上的结果,在老年人类晶状体中未能重现。
是否值得购买羊毛甾醇眼药水?
明确的答案是:不,现在不行。以下是需要真正谨慎的原因:
- 无批准产品:世界上没有任何医疗监管机构(FDA或EMA)批准羊毛甾醇眼药水用于治疗人类白内障。任何以该名称在网上销售的产品均无证据支持。
- 溶解度问题:羊毛甾醇是一种高度脂溶性的分子,几乎不溶于水。对原始研究的一项批评是,很难通过滴眼液将其以有效浓度输送到晶状体中。
- 延误已证实的治疗:最大的风险是,患有进展性白内障的人可能会推迟能够恢复视力的手术,转而选择未经证实的治疗。未经治疗的白内障可导致完全失明。
- 白内障手术非常安全有效:如今,白内障手术是一个简短、安全的过程,成功率超过95%,通常能在几天内恢复极佳的视力。这是一个非常高的比较标准,任何神奇眼药水都必须达到。
从研究中可以学到什么
- 如果你患有影响视力的白内障,请咨询眼科医生并考虑手术。这是目前唯一被证实的治疗方法,且非常安全有效。不要为了未经批准的眼药水而推迟它。
- 如果你健康,专注于预防。使用优质太阳镜防护紫外线、控制血糖、避免吸烟和摄入富含抗氧化剂的饮食,都能减缓白内障的形成速度。
- 不要在网上购买“抗白内障”眼药水。没有基于证据的产品,其中一些甚至可能对眼睛造成伤害。
- 关注研究,但要持批判态度。如果将来有随机对照的人体临床试验发表积极结果,那将是值得庆祝的时刻。在此之前,这只是一个有希望的方向,而非解决方案。
更广阔的视角
羊毛甾醇的故事是轰动性发现与已证实疗法之间区别的绝佳一课。2015年《自然》杂志上的一篇标题震撼了世界,但真正的科学不是由单一标题衡量的,而是由重复验证衡量的。而当尝试在真实的人类晶状体中重复时,结果并未重现。
这并不意味着这个想法已经死亡。羊毛甾醇或类似分子或许在特定条件下、对特定类型的白内障、或在疾病的早期阶段有效。用小分子溶解蛋白质聚集体的想法是一个强大的概念,如果被证实,其影响将远远超出眼睛,延伸到大脑、心脏以及所有随年龄增长蛋白质聚集的组织。
但在那之前,批判性的真相必须摆在桌面上:白内障眼药水目前是一个有希望但重复失败的科学梦想,而非可用的治疗方法。在逆转衰老领域,营销往往跑在证据前面,区分两者的能力是读者最好的保护。一个有希望但尚未在人类身上证实的发现,正是如此:有希望,且尚未被证实。
参考文献:
Science (AAAS) - Eye drops could dissolve cataracts
Nature 2015 - Lanosterol reverses protein aggregation in cataracts
Scientific Reports 2019 - Failure of Oxysterols Such as Lanosterol to Restore Lens Clarity from Cataracts
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