人类的自然寿命有极限吗?至少按照目前公认的理论,人类细胞分裂的极限是50次,正常细胞分裂的周期约为2.4年,这意味着人类的寿命有限为120年。但科学家们显然不愿意接受这样的设定。毕竟自然界存在寿命更长的生物,比如格陵兰鲨可以活500年。为此,他们一直试图通过各种方法寻找延缓衰老的秘诀。
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延长寿命不是梦
加州大学伯克利分校的研究人员将注意力转向生活在太平洋深水中的石斑鱼。引起他们注意的是这些石斑鱼的120多个亚属中寿命很长:短鳍扁鲉鱼的寿命可达11年,而阿留申扁鲉鱼的寿命则长达11年以上。 200 年。
为了揭示石斑鱼寿命多样性的影响因素,为了解人类寿命提供参考,该组研究人员对88种石斑鱼共102个样本进行全基因组测序,最终发现了137个与长寿相关的基因,这些基因的可能作用机制。
近日,研究成果一经发布,就被选为当期《科学》杂志的封面文章。
该研究也得到学术界的高度认可。阿拉巴马大学伯明翰分校的生物学家史蒂文·奥斯塔德说:“探索长寿动物寿命的研究对于了解如何改善人类健康至关重要。”
200多岁的他们如何生活?
从加利福尼亚到日本的沿海水域是一群色彩缤纷的鱼类的家园,称为石斑鱼。其中有120多种。
它们此次之所以引起生物学家的关注,是因为不同亚属的寿命相差近20倍,寿命从11年左右到200多年不等。
究竟是什么让一些石斑鱼能够活到200岁以上?
为了找到答案,加州大学伯克利分校的研究人员从88 个物种的102 条鱼中提取了组织样本,使用最先进的技术对它们的整个基因组进行了测序,然后对它们进行比较,以识别出无数的基因。找出可以活到105 岁的石斑鱼和活不过20 年的“短命”石斑鱼之间的基因差异。
经过各种复杂的分析,他们在石斑鱼中发现了137 个与长寿相关的基因。
其中16个基因有助于DNA修复,并且在长寿石斑鱼中发现的此类基因的类型和数量明显多于短命石斑鱼,这使得它们具有更强的DNA修复能力和更丰富的DNA修复途径。
要知道,随着年龄的增长,DNA会随着时间的推移而受到损害,比如端粒缩短。如果这些损伤得到更好的修复,包括癌症在内的疾病的发生和衰老都可以被推迟,整个寿命也可以被延长。
其他基因影响胰岛素信号,这也会影响寿命。
此前发表在《科学》杂志上的一项研究发现,大脑中传递胰岛素信号的蛋白质减少或消除的小鼠可以比未经治疗的小鼠多活半年,这意味着实验组小鼠的寿命得到了延长。 18%,他们到晚年仍然精力充沛。
不仅如此,研究人员发现长寿石斑鱼富含可以调节免疫系统的基因,尤其是一个特定的基因家族,——个嗜丁酸蛋白基因。它们具有抑制免疫力的能力,可以帮助生物体抵抗感染和癌症。——在长寿石斑鱼中具有非常显着的拷贝数。
此前的许多研究都指出,衰老是一个全身性的慢性炎症过程。这些慢性炎症不易发现和治疗,可能在体内持续数十年,并导致多种与年龄相关的疾病。亲乳蛋白基因家族的丰富使得长寿的石斑鱼不易受到炎症反应的影响。
当然,有一些基因并不直接影响寿命。
该研究的通讯作者彼得·苏德曼特(Peter Sudmant)说:“从本质上讲,一些石斑鱼物种只是通过适应生活在更深、更冷的水域并增加体型来延长寿命。”他们发现大多数基因(81)通过影响身体大小和深度适应来间接影响寿命,长寿石斑鱼花了1000万年才进化到现在的基因外观。
研究人员写道:“总之,石斑鱼长寿的遗传基础可能是直接影响寿命的基因与影响生态和生长表型的基因之间相互作用的结果。”
正因为如此,这137个基因并非全部都对人类延长寿命和促进健康具有参考意义。毕竟,人类无法将自己置身于更纯净、更孤独的深海之中。
然而,这些基因中与DNA修复、免疫调节和胰岛素信号调节相关的部分在不同的岩鱼中具有不同的进化选择,从而导致了巨大的寿命。这显然对理解人类寿命具有重要意义,“我们可以思考这些相同类型的基因如何在我们自己的身体中发挥作用,”苏德曼特说。
同时,探索同一物种关系密切、具有长寿特征的生物体之间的“长寿密码”,可能比之前研究人员所研究的果蝇、线虫、小鼠、大鼠等寿命较短的研究对象更有说服力。用过的。力量。
令人着迷的长寿
延长寿命是梦想吗?也许不会。
毕竟,人类的平均寿命确实在增加。联合国人口司统计数据显示,2019年世界人口平均预期寿命达到72.6岁,比1990年提高8.4岁,预计到2050年将达到77.1岁。
但无论寿命延长多少,理论上衰老都是人类不可避免的结果。
衰老意味着什么?
可能是视力下降、骨钙流失、免疫力下降、肌肉萎缩、记忆力减退、各个器官开始迟缓……各种悲伤的生理损失会让一个人不再真实、不再可控。世界逐渐笼罩着老龄化的人们。
这也是科学家们不断探索长寿秘密的根本原因。通过了解其他动物的基因和生化途径并进行干预,我们可以为人类打开一扇延长健康寿命的窗口。
直到现在,科学家们甚至无法抗拒进行人体实验的冲动。
曾经流行的“长生不老药”NMN就属于这一类。当时,哈佛大学遗传学教授戴维·辛克莱尔找到了一种补充小鼠体内DNA修复所需的辅酶(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,NAD+)的方法,那就是给小鼠喂-香烟烟雾。酰胺单核苷酸,又称NMN,近年来被广泛宣传。
Sinclair团队发现,给20个月大(相当于人类近60岁)的小鼠注射NMN后,毛细血管的数量和密度等生理指标恢复到6个月大小鼠(相当于20岁)年轻时的水平。人类的年数)。随后,华盛顿大学发现,口服NMN 12个月的小鼠与正常衰老小鼠相比,各种与衰老相关的生理衰退得到有效消除。
还有一些科技巨头正在尝试利用基因编辑方法延长端粒的长度,以获得更长的人类细胞分裂周期。他们甚至先对自己进行手术。 Sinclair团队去年底发表的一篇《自然》封面文章提到,对青光眼小鼠的眼部神经细胞进行基因编程后,它们的视力慢慢恢复了。
从现有的各种研究成果来看,它有望逆转衰老,延长人类健康寿命。
不过,一位从事相关研究的业内人士告诉《中国新闻周刊》:“研究人员常用的衰老研究对象,如线虫、酵母菌、小鼠等,寿命短的只有3周,长的寿命也只有3周。”这些年研究课题得出的结论对于人类寿命和衰老的研究参考意义非常有限。”
“如果我们只研究果蝇和老鼠等短命生物,我不相信我们在延长人类健康寿命方面会取得多大进展,”斯蒂芬·奥斯塔德在评论中也直接说道。
更重要的是,从现有的长寿和衰老机制研究来看,不同的生物体都有自己独特的“长寿秘诀”。如何进一步确定这些“秘密”对人类的作用,显然还没有合适的方法来验证。
没有人想治愈衰老,甚至死亡。但现在将我们的希望集中于此还为时过早。