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雷帕霉素是一種新型大環內酯類免疫抑制劑，其是從一種生存在拉帕努伊島上的細菌中分離出來的，最早期被研究作為低毒性的抗真菌藥物，1977年研究人員發現雷帕霉素具有免疫抑制作用，1989年開始把雷帕霉素作為治療器官移植的排斥反應的新藥進行試用。
如今隨著科學家們對雷帕霉素研究的深入，他們發現這種藥物還具有其它多種用途，早在2009年，研究者就發現雷帕霉素可延長雌性小鼠的壽命約15%；同時還有研究人員發現雷帕霉素有望延緩神經退化性疾病發作。那么雷帕霉素在維護人類機體健康上還扮演著什么樣的角色呢？本文中小編就此進行了盤點，與各位一起學習！
【1】Science：從小鼠到人類：雷帕霉素潛在的抗衰老功能
DOI： 10.1126/science.342.6160.789
五年前，雷帕霉素（rapamycin）只是一種冷門的外來藥物。它是從一種生存在拉帕努伊島(Rapa Nui，又名復活節島（Easter Island）)上的細菌中分離出來的，曾經被用來抑制器官移植受者的免疫系統功能，并用于治療一些腫瘤。現如今，雷帕霉素備受關注：研究者們就它能否抵抗衰老展開了激烈的辯論。
2009年，一項小鼠試驗研究發現：雷帕霉素延長了小鼠的壽命，因此可能延緩了衰老過程；但是今年年初的另一項研究卻對這種抗衰老效果輕描淡寫。本周在線發表于《科學轉化醫學》（Science Translational Medicine）上的一項新分析支持了最初的研究發現；研究者們正在對雷帕霉素進行一場小型的臨床試驗，這可能會首次提示我們：雷帕霉素是否能夠延緩人類的衰老進程。
2009年的一項研究讓雷帕霉素成為了新聞的焦點，這項研究的科學家團隊包括安阿伯市密歇根大學（University of Michigan）的生物老年病學家Richard Miller及緬因州巴爾港杰克遜實驗室（Jackson Laboratory）的遺傳學家David Harrison在內；他們報道指出，雷帕霉素能夠使小鼠的壽命延長9%到14%。這是研究者們首次證明一種藥物能夠延長哺乳動物的生命周期（Science，18 December 2009，p.1600）。去年，Miller、Harrison等人在后續的小鼠試驗研究中發現，雷帕霉素能減緩肌腱的硬化速度和肝臟功能的退化速度，而這兩個表征恰恰是衰老的兩大標志。今年，另一個研究團隊描述了雷帕霉素對年老小鼠心臟功能的改善效果。
【2】Aging Cell：新發現！“神藥”雷帕霉素或能幫助抗衰老
DOI： 10.1111/acel.12587
最近，一項刊登在國際雜志Aging Cell上的研究報告中，來自俄勒岡州立大學的研究人員通過研究發現雷帕霉素擁有不尋常的特性，其或許能夠幫助治療機體的神經性損傷，比如阿爾茲海默病，相關研究或許能夠幫助研究人員理解雷帕霉素的作用機制。
研究者Viviana Perez教授表示，本文研究或許能為我們提供一種治療神經性疾病的新型治療方法，目前研究人員已經鑒別出了雷帕霉素的兩種作用機制，其中一種我們已經知道，另外一種新發現的機制或許能夠幫助有效預防機體的神經性損傷和某些相關的疾病。雷帕霉素的價值和細胞衰老直接相關，細胞衰老是細胞變老停止繁殖的一種狀態，當細胞衰老時其就會開始分泌損傷性的物質，最終導致炎癥發生，而雷帕霉素能夠阻斷上述過程。
損傷化合物的分泌能夠創造一種毒性環境，這種毒性環境稱之為衰老相關的分泌表型（senescence associated secretory phenotype，SASP），有研究者認為著這或許會干擾細胞的微環境并且改變臨近細胞功能的正常發揮，從而中和其組織結構和功能。
【3】Nature Communications：雷帕霉素可能用于治療腦型瘧疾
doi： 10.1038/ncomms7050
哈佛大學公共衛生學院的研究人員近期發現已被批準用于治療其他疾病的藥物也許也可以用來治療腦型瘧疾。這是因為他們新發現了在腦型瘧感染的早期階段食物攝入與疾病發展結果之間的關系，并在這個聯系中確定了兩種可以作為藥物治療新靶標的分子途徑。
本文第一作者，遺傳學和復雜疾病副教授詹姆斯·米切爾（James Mitchell）表示，長期以來我們都知道營養會影響感染性疾病的發展過程，但我們意外的發現在瘧疾模型小鼠中緩慢的減少食物的攝入量竟然能迅速改善瘧疾感染小鼠的發病結果，然而這項工作的真正意義是識別了意想不到的腦型瘧疾發展的分子途徑，從而讓我們可以用現有的藥物對其進行靶向治療。
這項研究結果發表在2015年1月30日的Nature Communications上。
【4】Gut：雷帕霉素老藥新用 或可抑制胰腺癌的發展
doi：10.1136/gutjnl-2013-306202
近日，刊登在國際雜志Gut上的一篇研究論文中，來自英國格拉斯格大學等處的研究人員通過研究發現了一種老藥可以新用，即這種老藥可以抑制某種胰腺癌的發展并且阻斷其擴散。
文章中研究人員用這種老藥（雷帕霉素）來治療患胰腺癌的小鼠，此前臨床試驗中，當研究者給所有患者服用雷帕霉素時，并沒有發現其可以有效抑制胰腺癌的發展，而在這項研究中，研究人員表示，雷帕霉素可以有效治療因PTEN基因錯誤而引發的胰腺癌。當給予因PTEN突變而發生胰腺癌的小鼠雷帕霉素之后后，研究者發現雷帕霉素可以有效阻斷癌細胞的擴散和發展，在某些小鼠機體中，雷帕霉素甚至可以促進腫瘤死亡。
雷帕霉素可以阻斷一種名為哺乳動物雷帕霉素靶點（mTOR）的蛋白質，mTOR可以控制細胞的生長；研究人員表示，因PTEN突變而產生的胰腺腫瘤或許依賴于mTOR而生長；在對人類機體胰腺腫瘤分析后，研究人員發現5個人中就有1人攜帶有錯誤的PTEN基因，而依賴于雷帕霉素的療法或許會給這些風險個體帶來福利。
【5】Blood：科學發現雷帕霉素治療血液疾病的潛在新用途
doi：10.1182/blood-2013-12-546218
科學家們努力使基因治療成為現實，目前已經解決了一個主要障礙：如何繞過一個造血干細胞的天然防御能力，有效地將抗病基因導入細胞的基因組中。在一項由斯克里普斯研究所（TSRI）副教授Bruce Torbett領導的新研究中，藥物雷帕霉素（這是常用來減緩腫瘤生長，防止器官排斥）能輸送治療劑量的基因進入血干細胞，同時保持干細胞的功能。
這些發現發表在Blood雜志上，DNA中的突變導致異常細胞功能可能會引起血細胞疾病如白血病和鐮狀細胞貧血癥。病毒通過將自己的遺傳物質進入人體細胞感染人體，在基因治療中，然而，科學家們已經開發出新的病毒載體能攜帶治療基因進入細胞，而不會造成病毒病。Torbett和其他科學家已經證明，艾滋病病毒載體可以遞送基因到造血干細胞。
對于疾病如白血病，DNA突變造成異常細胞的功能，有效地針對產生這些血細胞的干細胞可能是一個成功治療的方法來阻止該疾病，并促使人體產生健康的血細胞。如果當你五歲時對你的血液干細胞進行遺傳修飾，這些變化是終身的，Torbett說：此外，該基因修飾的干細胞可以發育成多種類型的細胞，貫穿整個身體提供治療效果。
【6】JBC：雷帕霉素可預防糖尿病相關心臟并發癥
doi：10.1074/jbc.M113.521062
根據弗吉尼亞聯邦大學一項新的研究證實：使用低劑量以提高器官移植患者生存的藥物，可以改善糖尿病動物模型代謝和心臟功能障礙。
由于2型糖尿病患者的數量大量增多，預計在未來20年會增加一倍，研究人員正在努力分析糖尿病和心臟疾病之間的關系，以確定新的藥物靶點的分子。糖尿病與心臟發作有關，空腹血糖升高患者心臟發作之后死亡風險增加三倍。
公布在Journal of Biological Chemistry雜志上這項研究中，研究人員報告說，用于提高器官移植患者生存的抗生素雷帕霉素，可以預防動物模型2型糖尿病相關的心臟并發癥。
【7】Science：雷帕霉素可中止一種罕見的嬰幼兒疾病
DOI： 10.1126/science.1244360
據一項新的研究報道，一種影響嬰幼兒的罕見的神經退行性病變的致命性影響可在一種現有藥物的幫助下而推遲發生。
Leigh綜合征源自一種會破壞線粒體的突變；線粒體是細胞產生能量的細胞器。一個出生時帶有這種突變的孩子常常會在一年內出現Leigh綜合征的衰弱的癥狀--并在此后僅數年內就死亡。
盡管不存在治愈Leigh綜合征的方法，先前的研究顯示，具有類似這樣疾病的線粒體缺陷的酵母菌會在阻斷mTOR通路——該通路已知會促成一系列的疾病——的信號轉導時存活較長的時間。這使得Simon C. Johnson及其同事開始探索當他們在一個Leigh綜合征的小鼠模型中抑制mTOR信號轉導時會發生什么情況。
【8】Cell：研究者揭示雷帕霉素減緩癌細胞生長的分子機制
doi：10.1016/j.cell.2013.04.035
近日，刊登在國際著名雜志Cell上的一篇研究報告中，來自蒙特利爾大學的研究者通過研究發現了一種新型的分子機制，即可以將減緩某些癌癥的惡化以及異常疾病的發展，研究者揭示了其發現抗癌、抗增生藥物雷帕霉素來減緩或者抑制細胞進行分裂的分子機制。
研究者Stephen Michnick博士表示，正常情況下細胞可以監測營養物質的有效性，并且減緩或者加速其生長分裂。營養物質的一個關鍵“監測物”是一種名為TOR的雷帕霉素靶點蛋白（TOR），我們并不知道這種靶點蛋白如何產生下游信號來控制細胞生長。在研究中我們很奇怪地發現，TOR可以與一個回路連接上，而這個回路可以控制細胞分裂從而來調節RNA信使分子，而后者是編碼關鍵細胞循環調節子B-細胞周期蛋白的。
【9】Nature：免疫抑制藥物雷帕霉素有望延緩神經退化性疾病發作
doi： 10.1038/nature11508
用來阻止移植物排斥的藥物雷帕霉素(rapamycin)可能能夠延緩諸如阿爾茨海默病和帕金森病之類的神經退化性疾病的發作。這是刊登在Nature期刊上的一項研究的主要結論。這項研究是由來自西班牙貝爾維治生物醫學研究院和意大利的里雅斯特大學國際高等研究學院的研究人員共同完成的。
5年前，貝爾維治生物醫學研究院神經病理學小組負責人Isidro Ferrer博士和來自的里雅斯特大學國際高等研究學院的研究人員開始合作開展研究。當時他們觀察到帕金森病人缺乏UCHL1蛋白，不過在那時，他們不知道導致這種缺乏的機制是什么。為此，他們重點研究多巴胺能神經元如何參與帕金森病產生。
最為常見的假設是DNA序列片段通過mRNA分子編碼一種蛋白。與這種假設相反的是，研究人員發現它反向發生作用。他們發現這種蛋白與它的鏡像蛋白(mirror protein)存在平衡：這兩種蛋白具有相反的構象，而且它們彼此是相互控制著的。如果鏡像蛋白位于細胞核中，那么它不與這種蛋白相互租用，但是如果它在細胞質中，那么它們彼此之間發生相互作用。
【10】Cell Stem Cell：揭示雷帕霉素可阻止癌癥病人放療所產生的有害副作用
doi：10.1016/j.stem.2012.06.007
放射治療是用于治療癌癥最普遍的一種療法，但是這種療法常常會對正常組織帶來損傷，而且容易導致患者的虛弱表現。近日，刊登在國際著名雜志Cell Stem Cell上的研究表明，一種稱為哺乳動物雷帕霉素靶蛋白的系列藥物（mTOR）抑制子可以通過保護用于修復組織的正常干細胞，來阻止小鼠由于輻射誘發所致的組織損傷。
研究者Silvio表示，我們的研究發現為開發新的預防療法帶來了幫助，進行發射治療的癌癥病人經常會發生嚴重的疼痛狀況，稱為粘膜炎，就是口腔的軟組織腫脹，這就使得病人不能進食，他們不得不用阿片樣藥物來鎮痛。放射療法也會通過減少用于修復損傷組織的干細胞來使患者機體更加虛弱。
這項研究中，研究者發現mTOR抑制劑-雷帕霉素可以保護正常個體的口腔上皮干細胞避免由于放療所引發的死亡以及DNA損傷，可以明顯延長正常干細胞的存活時間。雷帕霉素可以通過阻止有害分子-活性氧的積累來施展這種保護效應。研究表明，在放療期間接受雷帕霉素的小鼠明顯不會產生粘膜炎。
【11】Science：美國科學家破解雷帕霉素雙重性質之謎
doi：10.1126/science.1215135
賓夕法尼亞大學的科學家們研究破解了雷帕霉素雙重性質之謎。 相關研究結果發表于2012年3月30日出版的《Science》期刊上。
早在2009年，人們發現雷帕霉素可延長雌性小鼠的壽命約15%及雄性小鼠的壽命10%。 但是，該藥也在嚙齒類動物中引起了許多代謝問題，如葡萄糖耐受不良及胰島素抵抗。 現在，研究人員終于厘清了該藥的有益的作用——即會延長某些生物的壽命——和該藥負面的代謝效應。
Dudley Lamming及其同事們用轉基因小鼠做實驗發現，雷帕霉素不但抑制了一種叫做mTORC1的蛋白激酶以產生其延長生命的效應，而且它還破壞了一個叫做mTORC2的相關的復合物。
【12】J Cell Sci：雷帕霉素靶蛋白在癌癥及再生醫學中的重要作用
doi：10.1242/jcs.104711
近日，來自加利福尼亞大學的研究者表示，眾所周知，扁蟲有再生細胞的能力可以為我們治療癌癥以及再生醫學如何更好地對疾病打靶提供很多理論依據，刊登在雜志Journal of Cell Science上的文章中，研究者指出了一種在人類和其它哺乳動物中所發現的一種由雷帕霉素靶蛋白質（TOR）所介導的信號通路，這種信號分子對于渦蟲特有的組織再生至關重要，使該蛋白失活可以阻止渦蟲再生，因此這就給我們了一個啟示，如果在人類細胞中破壞此蛋白，便可以阻止癌細胞的增殖。
研究者Oviedo表示，這將給我們提供了一個模型，我們可以利用操作這個信號分子通路來學習干細胞的某些行為，另外研究者所發現的TOR蛋白（雷帕霉素靶蛋白）在癌癥、衰老以及疾病惡化等疾病中扮演著重要的角色，但是具體作用機制并不清楚。Oviedo博士的實驗室準備用渦蟲（planaria）來研究解決相關問題，由于長時間科學界覺得渦蟲并沒有太高的科研價值，但是現在渦蟲這種扁形蟲卻在理解干細胞的角色上至關重要，渦蟲有自我組織修復的能力，這種能力卻是空前的，而且這種修復可以幫助抵御癌癥和退行性疾病，基于以上理論只是，研究者們破壞了渦蟲中的TOR蛋白，并且將渦蟲部分截肢，典型的情況下，渦蟲可以進行自我修復。