雷帕霉素是一種新型大環(huán)內(nèi)酯類免疫抑制劑，其是從一種生存在拉帕努伊島上的細(xì)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(fā)現(xiàn)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(yīng)的新藥進(jìn)行試用。

如今隨著科學(xué)家們對雷帕霉素研究的深入，他們發(fā)現(xiàn)這種藥物還具有其它多種用途，早在2009年，研究者就發(fā)現(xiàn)雷帕霉素可延長雌性小鼠的壽命約15%；同時(shí)還有研究人員發(fā)現(xiàn)雷帕霉素有望延緩神經(jīng)退化性疾病發(fā)作。那么雷帕霉素在維護(hù)人類機(jī)體健康上還扮演著什么樣的角色呢？本文中小編就此進(jìn)行了盤點(diǎn)，與各位一起學(xué)習(xí)！

【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(fù)活節(jié)島（Easter Island）)上的細(xì)菌中分離出來的，曾經(jīng)被用來抑制器官移植受者的免疫系統(tǒng)功能，并用于治療一些腫瘤?，F(xiàn)如今，雷帕霉素備受關(guān)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(xiàng)小鼠試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：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(xiàng)研究卻對這種抗衰老效果輕描淡寫。本周在線發(fā)表于《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》（Science Translational Medicine）上的一項(xiàng)新分析支持了最初的研究發(fā)現(xiàn)；研究者們正在對雷帕霉素進(jìn)行一場小型的臨床試驗(yàn)，這可能會(huì)首次提示我們：雷帕霉素是否能夠延緩人類的衰老進(jìn)程。

2009年的一項(xiàng)研究讓雷帕霉素成為了新聞的焦點(diǎn)，這項(xiàng)研究的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)包括安阿伯市密歇根大學(xué)（University of Michigan）的生物老年病學(xué)家Richard Miller及緬因州巴爾港杰克遜實(shí)驗(yàn)室（Jackson Laboratory）的遺傳學(xué)家David Harrison在內(nèi)；他們報(bào)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(dòng)物的生命周期（Science，18 December 2009，p.1600）。去年，Miller、Harrison等人在后續(xù)的小鼠試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，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(gè)表征恰恰是衰老的兩大標(biāo)志。今年，另一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)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(fā)現(xiàn)！“神藥”雷帕霉素或能幫助抗衰老

DOI： 10.1111/acel.12587

最近，一項(xiàng)刊登在國際雜志Aging Cell上的研究報(bào)告中，來自俄勒岡州立大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)雷帕霉素?fù)碛胁粚こ５奶匦?，其或許能夠幫助治療機(jī)體的神經(jīng)性損傷，比如阿爾茲海默病，相關(guān)研究或許能夠幫助研究人員理解雷帕霉素的作用機(jī)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(jīng)性疾病的新型治療方法，目前研究人員已經(jīng)鑒別出了雷帕霉素的兩種作用機(jī)制，其中一種我們已經(jīng)知道，另外一種新發(fā)現(xiàn)的機(jī)制或許能夠幫助有效預(yù)防機(jī)體的神經(jīng)性損傷和某些相關(guān)的疾病。雷帕霉素的價(jià)值和細(xì)胞衰老直接相關(guān)，細(xì)胞衰老是細(xì)胞變老停止繁殖的一種狀態(tài)，當(dāng)細(xì)胞衰老時(shí)其就會(huì)開始分泌損傷性的物質(zhì)，最終導(dǎo)致炎癥發(fā)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(chuàng)造一種毒性環(huán)境，這種毒性環(huán)境稱之為衰老相關(guān)的分泌表型（senescence associated secretory phenotype，SASP），有研究者認(rèn)為著這或許會(huì)干擾細(xì)胞的微環(huán)境并且改變臨近細(xì)胞功能的正常發(fā)揮，從而中和其組織結(jié)構(gòu)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(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的研究人員近期發(fā)現(xiàn)已被批準(zhǔn)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?yàn)樗麄冃掳l(fā)現(xiàn)了在腦型瘧感染的早期階段食物攝入與疾病發(fā)展結(jié)果之間的關(guān)系，并在這個(gè)聯(lián)系中確定了兩種可以作為藥物治療新靶標(biāo)的分子途徑。

本文作者，遺傳學(xué)和復(fù)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(yǎng)會(huì)影響感染性疾病的發(fā)展過程，但我們意外的發(fā)現(xiàn)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(fā)病結(jié)果，然而這項(xiàng)工作的真正意義是識(shí)別了意想不到的腦型瘧疾發(fā)展的分子途徑，從而讓我們可以用現(xiàn)有的藥物對其進(jìn)行靶向治療。

這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)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(fā)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(xué)等處的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)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(fā)展并且阻斷其擴(kuò)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(yàn)中，當(dāng)研究者給所有患者服用雷帕霉素時(shí)，并沒有發(fā)現(xiàn)其可以有效抑制胰腺癌的發(fā)展，而在這項(xiàng)研究中，研究人員表示，雷帕霉素可以有效治療因PTEN基因錯(cuò)誤而引發(fā)的胰腺癌。當(dāng)給予因PTEN突變而發(fā)生胰腺癌的小鼠雷帕霉素之后后，研究者發(fā)現(xiàn)雷帕霉素可以有效阻斷癌細(xì)胞的擴(kuò)散和發(fā)展，在某些小鼠機(jī)體中，雷帕霉素甚至可以促進(jìn)腫瘤死亡。

雷帕霉素可以阻斷一種名為哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶點(diǎn)（mTOR）的蛋白質(zhì)，mTOR可以控制細(xì)胞的生長；研究人員表示，因PTEN突變而產(chǎn)生的胰腺腫瘤或許依賴于mTOR而生長；在對人類機(jī)體胰腺腫瘤分析后，研究人員發(fā)現(xiàn)5個(gè)人中就有1人攜帶有錯(cuò)誤的PTEN基因，而依賴于雷帕霉素的療法或許會(huì)給這些風(fēng)險(xiǎn)個(gè)體帶來福利。

【5】Blood：科學(xué)發(fā)現(xiàn)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(xué)家們努力使基因治療成為現(xiàn)實(shí)，目前已經(jīng)解決了一個(gè)主要障礙：如何繞過一個(gè)造血干細(xì)胞的天然防御能力，有效地將抗病基因?qū)爰?xì)胞的基因組中。在一項(xiàng)由斯克里普斯研究所（TSRI）副教授Bruce Torbett領(lǐng)導(dǎo)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(jìn)入血干細(xì)胞，同時(shí)保持干細(xì)胞的功能。

這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在Blood雜志上，DNA中的突變導(dǎo)致異常細(xì)胞功能可能會(huì)引起血細(xì)胞疾病如白血病和鐮狀細(xì)胞貧血癥。病毒通過將自己的遺傳物質(zhì)進(jìn)入人體細(xì)胞感染人體，在基因治療中，然而，科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出新的病毒載體能攜帶治療基因進(jìn)入細(xì)胞，而不會(huì)造成病毒病。Torbett和其他科學(xué)家已經(jīng)證明，艾滋病病毒載體可以遞送基因到造血干細(xì)胞。

對于疾病如白血病，DNA突變造成異常細(xì)胞的功能，有效地針對產(chǎn)生這些血細(xì)胞的干細(xì)胞可能是一個(gè)成功治療的方法來阻止該疾病，并促使人體產(chǎn)生健康的血細(xì)胞。如果當(dāng)你五歲時(shí)對你的血液干細(xì)胞進(jìn)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(xì)胞可以發(fā)育成多種類型的細(xì)胞，貫穿整個(gè)身體提供治療效果。

【6】JBC：雷帕霉素可預(yù)防糖尿病相關(guān)心臟并發(fā)癥

doi：10.1074/jbc.M113.521062

根據(jù)弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)一項(xiàng)新的研究證實(shí)：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(dòng)物模型代謝和心臟功能障礙。

由于2型糖尿病患者的數(shù)量大量增多，預(yù)計(jì)在未來20年會(huì)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(guān)系，以確定新的藥物靶點(diǎn)的分子。糖尿病與心臟發(fā)作有關(guān)，空腹血糖升高患者心臟發(fā)作之后死亡風(fēng)險(xiǎn)增加三倍。

公布在Journal of Biological Chemistry雜志上這項(xiàng)研究中，研究人員報(bào)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(yù)防動(dòng)物模型2型糖尿病相關(guān)的心臟并發(fā)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(jù)一項(xiàng)新的研究報(bào)道，一種影響嬰幼兒的罕見的神經(jīng)退行性病變的致命性影響可在一種現(xiàn)有藥物的幫助下而推遲發(fā)生。

Leigh綜合征源自一種會(huì)破壞線粒體的突變；線粒體是細(xì)胞產(chǎn)生能量的細(xì)胞器。一個(gè)出生時(shí)帶有這種突變的孩子常常會(huì)在一年內(nèi)出現(xiàn)Leigh綜合征的衰弱的癥狀--并在此后僅數(shù)年內(nèi)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(huì)在阻斷mTOR通路——該通路已知會(huì)促成一系列的疾病——的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)時(shí)存活較長的時(shí)間。這使得Simon C. Johnson及其同事開始探索當(dāng)他們在一個(gè)Leigh綜合征的小鼠模型中抑制mTOR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況。

【8】Cell：研究者揭示雷帕霉素減緩癌細(xì)胞生長的分子機(jī)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(bào)告中，來自蒙特利爾大學(xué)的研究者通過研究發(fā)現(xiàn)了一種新型的分子機(jī)制，即可以將減緩某些癌癥的惡化以及異常疾病的發(fā)展，研究者揭示了其發(fā)現(xiàn)抗癌、抗增生藥物雷帕霉素來減緩或者抑制細(xì)胞進(jìn)行分裂的分子機(jī)制。

研究者Stephen Michnick博士表示，正常情況下細(xì)胞可以監(jiān)測營養(yǎng)物質(zhì)的有效性，并且減緩或者加速其生長分裂。營養(yǎng)物質(zhì)的一個(gè)關(guān)鍵“監(jiān)測物”是一種名為TOR的雷帕霉素靶點(diǎn)蛋白（TOR），我們并不知道這種靶點(diǎn)蛋白如何產(chǎn)生下游信號(hào)來控制細(xì)胞生長。在研究中我們很奇怪地發(fā)現(xiàn)，TOR可以與一個(gè)回路連接上，而這個(gè)回路可以控制細(xì)胞分裂從而來調(diào)節(jié)RNA信使分子，而后者是編碼關(guān)鍵細(xì)胞循環(huán)調(diào)節(jié)子B-細(xì)胞周期蛋白的。

【9】Nature：免疫抑制藥物雷帕霉素有望延緩神經(jīng)退化性疾病發(fā)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(jīng)退化性疾病的發(fā)作。這是刊登在Nature期刊上的一項(xiàng)研究的主要結(jié)論。這項(xiàng)研究是由來自西班牙貝爾維治生物醫(yī)學(xué)研究院和意大利的里雅斯特大學(xué)國際高等研究學(xué)院的研究人員共同完成的。

5年前，貝爾維治生物醫(yī)學(xué)研究院神經(jīng)病理學(xué)小組負(fù)責(zé)人Isidro Ferrer博士和來自的里雅斯特大學(xué)國際高等研究學(xué)院的研究人員開始合作開展研究。當(dāng)時(shí)他們觀察到帕金森病人缺乏UCHL1蛋白，不過在那時(shí)，他們不知道導(dǎo)致這種缺乏的機(jī)制是什么。為此，他們重點(diǎn)研究多巴胺能神經(jīng)元如何參與帕金森病產(chǎn)生。

最為常見的假設(shè)是DNA序列片段通過mRNA分子編碼一種蛋白。與這種假設(shè)相反的是，研究人員發(fā)現(xiàn)它反向發(fā)生作用。他們發(fā)現(xiàn)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(gòu)象，而且它們彼此是相互控制著的。如果鏡像蛋白位于細(xì)胞核中，那么它不與這種蛋白相互租用，但是如果它在細(xì)胞質(zhì)中，那么它們彼此之間發(fā)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(chǎn)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(huì)對正常組織帶來損傷，而且容易導(dǎo)致患者的虛弱表現(xiàn)。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(dòng)物雷帕霉素靶蛋白的系列藥物（mTOR）抑制子可以通過保護(hù)用于修復(fù)組織的正常干細(xì)胞，來阻止小鼠由于輻射誘發(fā)所致的組織損傷。

研究者Silvio表示，我們的研究發(fā)現(xiàn)為開發(fā)新的預(yù)防療法帶來了幫助，進(jìn)行發(fā)射治療的癌癥病人經(jīng)常會(huì)發(fā)生嚴(yán)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(jìn)食，他們不得不用阿片樣藥物來鎮(zhèn)痛。放射療法也會(huì)通過減少用于修復(fù)損傷組織的干細(xì)胞來使患者機(jī)體更加虛弱。

這項(xiàng)研究中，研究者發(fā)現(xiàn)mTOR抑制劑-雷帕霉素可以保護(hù)正常個(gè)體的口腔上皮干細(xì)胞避免由于放療所引發(fā)的死亡以及DNA損傷，可以明顯延長正常干細(xì)胞的存活時(shí)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(hù)效應(yīng)。研究表明，在放療期間接受雷帕霉素的小鼠明顯不會(huì)產(chǎn)生粘膜炎。

【11】Science：美國科學(xué)家破解雷帕霉素雙重性質(zhì)之謎

doi：10.1126/science.1215135

賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們研究破解了雷帕霉素雙重性質(zhì)之謎。 相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于2012年3月30日出版的《Science》期刊上。

早在2009年，人們發(fā)現(xiàn)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(dòng)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(xiàn)在，研究人員終于厘清了該藥的有益的作用——即會(huì)延長某些生物的壽命——和該藥負(fù)面的代謝效應(yīng)。

Dudley Lamming及其同事們用轉(zhuǎn)基因小鼠做實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雷帕霉素不但抑制了一種叫做mTORC1的蛋白激酶以產(chǎn)生其延長生命的效應(yīng)，而且它還破壞了一個(gè)叫做mTORC2的相關(guān)的復(fù)合物。

【12】J Cell Sci：雷帕霉素靶蛋白在癌癥及再生醫(yī)學(xué)中的重要作用

doi：10.1242/jcs.104711

近日，來自加利福尼亞大學(xué)的研究者表示，眾所周知，扁蟲有再生細(xì)胞的能力可以為我們治療癌癥以及再生醫(yī)學(xué)如何更好地對疾病打靶提供很多理論依據(jù)，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(dòng)物中所發(fā)現(xiàn)的一種由雷帕霉素靶蛋白質(zhì)（TOR）所介導(dǎo)的信號(hào)通路，這種信號(hào)分子對于渦蟲特有的組織再生至關(guān)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(gè)啟示，如果在人類細(xì)胞中破壞此蛋白，便可以阻止癌細(xì)胞的增殖。

研究者Oviedo表示，這將給我們提供了一個(gè)模型，我們可以利用操作這個(gè)信號(hào)分子通路來學(xué)習(xí)干細(xì)胞的某些行為，另外研究者所發(fā)現(xiàn)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(jī)制并不清楚。Oviedo博士的實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備用渦蟲（planaria）來研究解決相關(guān)問題，由于長時(shí)間科學(xué)界覺得渦蟲并沒有太高的科研價(jià)值，但是現(xiàn)在渦蟲這種扁形蟲卻在理解干細(xì)胞的角色上至關(guān)重要，渦蟲有自我組織修復(fù)的能力，這種能力卻是空前的，而且這種修復(fù)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(jìn)行自我修復(fù)。