每次面包出现金黄色的外壳,或者肉类变得焦香诱人时,都会发生美拉德反应。正是它创造了新鲜烹制食物的熟悉香气和风味。但很少有人知道,这种化学反应在我们体内也会在生命中缓慢进行。

随着时间的推移,糖分与蛋白质和脂肪相互作用,形成晚期糖基化终产物——AGEs。这些化合物会积聚在胶原蛋白和其他长寿命蛋白质中,使组织变得更僵硬、弹性更差。随着时间的推移,它们会引发慢性炎症,并与糖尿病、心血管疾病、肾脏、眼睛病变以及许多其他与年龄相关的疾病有关。长期以来,人们一直认为一旦形成,这些化学变化就会永远留在组织中。
现在,这一观念正开始被重新审视。
来自 Revel Pharmaceuticals、Calico Life Sciences 和科罗拉多大学安舒茨医学院的科学家们开发了一种能够去除已积聚的蛋白质 AGE 修饰的酶。该研究于 2026 年 7 月发表在《自然·通讯》杂志上。
项目负责人、Revel Pharmaceuticals 首席执行官 Aaron Cravens 表示,CMLase 酶的出现得益于计算机搜索、人工智能和定向进化的结合。其最初的基础是土壤微生物的酶,这些微生物在自然界中分解有机残骸。研究人员分析了超过 5 亿个蛋白质变体,经过几轮工程优化后,获得了一种能够有效去除 Nε-羧甲基赖氨酸 (CML) 的酶——这是最常见和最稳定的 AGE 修饰之一。
CMLase 的独特之处不仅在于它能去除 CML。该酶可以恢复氨基酸赖氨酸的原始残基,如同擦除了蛋白质在衰老过程中出现的化学“标记”。
结果令人印象深刻。在一份 75 岁捐赠者的皮肤样本中,CML 的含量降低到远比年轻个体组织更低的水平。在动脉样本中,这种修饰的含量减少了 70% 以上。同时,组织变得不那么僵硬,其机械性能也得到了一定程度的恢复。这是最早表明,长期以来被认为是不可逆转的与年龄相关的蛋白质化学损伤,可以通过酶法去除的研究之一。
著名的生物化学家 John Baines,他花费数十年时间研究晚期糖基化终产物,称这项工作是“现代方法的一个真正胜利”。据他介绍,AGEs 在胶原蛋白中积聚得尤其活跃——胶原蛋白是一种更新速度极慢的蛋白质,可以在组织中保留约十五年。直到现在,几乎没有选择性去除此类分子的方法。
下一个阶段将是临床研究。首先,开发人员计划在与糖尿病和视网膜及晶状体年龄相关变化有关的眼科疾病中测试 CMLase。如果该技术在患者身上被证明是安全有效的,它可能会成为一类新药物的基础,这些药物不针对衰老症状,而是针对其分子原因之一。
斯坦福大学生物工程学教授 Michael Jewett 指出,这项工作开启了医学的一个全新方向。与其只影响细胞内的过程,不如有可能清理细胞外基质——支持所有身体组织并随着年龄增长而逐渐改变的蛋白质骨架。
这项研究并没有提供“返老还童的灵丹妙药”,也不能阻止自然衰老。然而,它展示了一种根本性的新可能性:长期以来被认为是不可逆转的蛋白质化学损伤,可以通过酶来修复。如果临床研究证实了这些结果,医学将朝着从简单减缓衰老变化到部分分子修复迈出重要一步。
有时,最大的发现始于对大自然的简单观察。这一次,人类的启示来自于土壤微生物,它们经过数百万年的演化,掌握了分解旧物以腾出新空间的高超技艺。



