通过“压力”,人类获得了什么?

有人说,呜呜呜获得了结节若干和均匀散落在地板上的头发;也有人说,压力就是动力!压力使我成长!……不好意思,今天派派要介绍的并非上述压力,而是真·字面意思的压力,物理的那种!

前不久,中山大学附属口腔医院·光华口腔医学院施松涛教授团队在高分Nature子刊上发表一项研究,揭示了一种特殊物理压力——负压,所能产生的神奇抗衰延寿效果,同时还摸清楚了它背后的分子机制[1]。

平均延寿24.07%,还长头发、强骨质!“每天2小时”的效果这么好?

负压是什么力?相比其他常见的如按压、摩擦等力的形式,负压“看不见摸不着”,是一种因为体内外气压差而产生的压力。

大多数人都生活在一个大气压的气压环境下,如果现在把这个气压直接降低一半,会发生什么?像高原反应那样脸红头晕?还是像坐飞机那样耳朵蒙蒙?本文的研究者们要讨论的就是这个,但他们不考虑短期内的瞬时反应,他们想知道长期负压可能带来的影响

No.1

平均寿命延长24.07%

研究者们找了一批最多能活到27.1月龄的小鼠,让它们从15月龄、还是中年的时候就开始接受每2天1小时的负压干预。为控制变量,他们只降低了0.5个大气压,没有降低含氧量,保证鼠鼠们的生存环境只发生1种改变。

十几个月过去了,27从“大限”变成了“中位数”和“平均水平”:小鼠们的中位寿命从24.16个月延长至27.3个月,延长了20.93%,平均寿命也从24.25个月增加到27.86个月,增加了24.07%,最长寿的一只甚至活到了31.18个月

图注:负压使小鼠长寿

No.2

头也不白腿也不疼了,身体嘎嘎棒!

抛开寿命,老了以后还有哪些表现?发福、脱发、颤颤巍巍……也全都能被长期负压干预“治好”!

在从15周就开始做负压的小鼠身上,年龄增加导致的体重增加、白发、脱发、慢性全身性炎症等情况都得到了很好的改善

图注:看第二排这乌黑油亮的毛发,是谁羡慕了派派不说

而在更短的时间内,每天2小时负压6周的小鼠们还表现出了衰老相关骨质疏松情况的改善,在此基础上,小鼠们的最大旋转时间、悬挂耐力、握力和跑步耐力……都得到了显著提升,堪比部分公园里单杠上的大爷(bushi)。

除了这些肉眼就能看到的,小鼠体内的器官也在悄悄年轻化:肝脏液泡数量减少,肾脏小管性水肿减少,脾脏红色牙髓厚度减少、白色牙髓厚度增加,脑核周围异染色质数量减少,肺部肺泡周围炎症细胞减少;肾脏中肾小球数量增加……emmmm,总之就是,全身都年轻了一遍!更像公园里单杠上的大爷了!

“长寿的小压力”,甜蜜的小烦恼?嘭!有些“坏东西”裂开了

抗衰延寿效果惊人,但这些表象并没有蒙蔽住研究者们的双眼。在小鼠几乎每个组织器官都在逆向生长的趋势中,他们精准抓住了其中的共性:衰老细胞减少了!包括p16、β-半乳糖苷酶等经典衰老细胞标记物在小鼠的肝肾脾肺脑血…中全线消退。

所以,负压抗衰的真相就在于消除衰老细胞,这是一种崭新的Senolytics(衰老细胞清除策略)……吗?

研究者们把间充质干细胞(MSCs)放在负压环境中,发现它们发生了一种“玫瑰花”一样的凋亡:

图注:负压(HP)下,MSCs发生了“玫瑰花样”凋亡(LDCD)

先是一种名为TMEM59的跨膜蛋白被激活。这是一种与自噬密切相关的蛋白,在负压激活下,它能引发钙离子内流,并进一步激活calpain 2蛋白酶。

激活的calpain 2蛋白酶能对溶酶体膜蛋白LAMP2进行切割,从而提高溶酶体通透性。作为一种负责“吞噬消化”细胞内已报废或错误物质的细胞器,溶酶体通透性的增加会导致大量水解酶的外泄,这种不可控的“吞噬消化”会破坏正常细胞结构,介导细胞死亡。

图注:负压→激活TMEM59膜蛋白→钙离子内流→激活calpain 2蛋白酶→切割溶酶体膜蛋白LAMP2→提高溶酶体通透性→水解酶外泄→细胞死亡

紧接着,更关键的来了:研究者们在衰老细胞和年轻细胞上分别施加了负压,但只有衰老细胞死了!为什么?

通过蛋白质分析他们发现,相比年轻细胞,衰老细胞中的水解蛋白表达量更高;同时,衰老细胞中的溶酶体数量更多、体积更大。综合条件下,在负压刺激下,衰老细胞更容易产生溶酶体的变化,所产生的后续反应也会更激烈。

图注:负压能消除衰老细胞,却不会对年轻细胞造成太大的影响

为验证负压作为一种Senolytics的效果,研究者们还特地和经典Senolytics组合达沙替尼+槲皮素(D+Q)进行了对比,结果显示,两者清除衰老细胞的效果一样好

甚至,因为涉及抗癌处方药,达沙替尼+槲皮素组合在历史文献中曾被报道会引起肠胃不适等副作用,而负压在本文研究中并没有引发小鼠的明显不良反应

图注:清除衰老细胞(蓝色)效果,g、h为负压,i、j为经典D+Q组合,这二者不分伯仲

圆满了!至此,负压作为一种新型Senolytics类抗衰干预手段已经得到了充分的证明,机制上或效果上或安全性上,都好得让人忍不住想要期待一下它的未来。

高者其气寿,下者其气夭。争论不休的“高原悖论”,到底怎么解?

“高者其气寿,下者其气夭”是一句来自《黄帝内经》的古话,也是本文研究者们的出发点,意思是:地势高、气候寒冷地区的人,元气收敛固密,寿命较长;地势低洼、气候炎热地区的人,元气易发泄耗散,寿命较短。

哎哎哎?是不是觉得哪里不太对?关于“高原地区到底延寿还是不延寿”的讨论经久不息,大有愈演愈烈之势:

“正方辩手”也就是像本文一样的各类研究总能发现,缺氧啊低压啊这些能扰动生物“呼吸稳态”,似乎的确能激发我们身体的潜力,有利于健康长寿。本文的研究者们在探索历史文献的时候就发现,100岁以上的藏族男性比例约为汉族的两倍[2]!

但“反方辩手”也不甘示弱,反手甩出2023年我国疾控中心发表在柳叶刀子刊上的大型统计数据,青海西藏平均寿命比北上广少一大截,又怎么解释?

图注:我国平均寿命的省别差异可高达十多岁[3]

今天,派派就给这“众说纷纭”判了!

我国平均寿命从上个世纪建国伊始的35岁延长到现如今的近80岁,其中发挥关键作用的是咱今天讨论的这些抗衰延寿手段吗?错!是物质生活水平和医疗水平的提高

从能吃饱穿暖,到攻克或控制大部分疾病,到营养均衡、身心健壮、开始有功夫琢磨怎么抗衰活得更长……就像主要矛盾所阐述的那样,从“物质文化需求”变成“美好生活需求”,前者才是奠定我国总体平均寿命的基石!也才能代表大多数人的情况!

那么,青海西藏的平均寿命问题也就明了了,低氧/低压或许是促进延寿的重要因素,但抵不过对面一堆的debuff啊!低温、强烈的太阳辐射、相对欠缺的物质和医疗水平……

这其实不矛盾,为解决这一问题,一方面高海拔地区的物质医疗水平正星夜兼程追赶“共同富裕”,另一方面也不妨碍身处低海拔但富庶地区的人们尝试尝试新东西,就比如本文介绍的低压等等……明白了不?

[本文标题为《Intermittent hypobaric pressure induces selective senescent cell death and alleviates age-related osteoporosis》,发表在Nature子刊《nature biomedical engineering》上。本文通讯作者为广东省口腔医学重点实验室口腔医学院、中山大学光华口腔医学院、华南颅面干细胞研究中心、广东省口腔重点实验室、海南医科大学国际老龄与癌症中心施松涛教授,共同第一作者为孟博文、渠艳。本研究受到中国国家重点研发计划(2021YFA1100600)、中国国家自然科学基金(82401162、82301123)、广东省高水准医院建设基金(174-2018-XMZC-0001-03-0125、D-07)、广东省自然科学基金会(2023A1515010626、2024A1515012820、2023A15111127、2025A1515010453),珠江人材招聘计划(2019ZT08Y485、2019QN01Y138、2019JC01Y182),广州基础与应用基础研究计划(SL2024A04J02205),以及国家资助博士后研究项目(2024M753795、GZC20233267)的支持。]

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参考文献

[1]  Meng, B., Qu, Y., Yang, B., Fu, C., He, Y., Li, J., Wan, R., Li, X., Xue, Z., Cao, Z., Hao, M., Zhang, X., An, Z., Chen, F., Ren, R., Mao, X., Cao, Y., & Shi, S. (2026). Intermittent hypobaric pressure induces selective senescent cell death and alleviates age-related osteoporosis. Nature biomedical engineering, 10.1038/s41551-025-01584-5. Advance online publication. https://doi.org/10.1038/s41551-025-01584-5

[2] Li, Y., Wang, M. S., Otecko, N. O., Wang, W., Shi, P., Wu, D. D., & Zhang, Y. P. (2017). Hypoxia potentially promotes Tibetan longevity. Cell research, 27(2), 302–305. https://doi.org/10.1038/cr.2016.105

[3] Bai, R., Liu, Y., Zhang, L., Dong, W., Bai, Z., & Zhou, M. (2023). Projections of future life expectancy in China up to 2035: a modelling study. The Lancet. Public health, S2468-2667(22)00338-3. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/S2468-2667(22)00338-3