一種微小的狂熱蝙蝠,,完全無(wú)視大自然最基本的壽命規(guī)律,壽命比它本該擁有的長(zhǎng)10倍,,而且依然能健康生存,。它們是如何做到的,我們是否也能做到? 長(zhǎng)壽的大鼠耳蝠 在法國(guó)西北部的布列塔尼,,一支由科學(xué)家和志愿者組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì),,連續(xù)7年在那里采集大鼠耳蝠的血液樣本和組織。通過(guò)這些動(dòng)物,,他們了解到一些關(guān)于長(zhǎng)壽與健康的信息,。 該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、動(dòng)物學(xué)家艾瑪·泰林說(shuō):“自然有一個(gè)法則:體型小的東西長(zhǎng)得快,死得早,;體型大的東西長(zhǎng)得慢,,活得長(zhǎng)?!彬鹗撬胁溉閯?dòng)物中體型最小的,,它們的壽命應(yīng)該偏短才對(duì)。但實(shí)際上,,不少蝙蝠的壽命比預(yù)期的要長(zhǎng),。相對(duì)于體型而言,在比人類(lèi)壽命長(zhǎng)的19種哺乳動(dòng)物中,,其中18種是蝙蝠(包括大鼠耳蝠),,另一種是裸鼠。 大鼠耳蝠通常重約25克,,與實(shí)驗(yàn)室中的小白鼠的重量差不多,。小白鼠的壽命一般不超過(guò)4年,但這種蝙蝠卻可以活37年,。1964年,研究者在西伯利亞抓了一只僅7克重的布蘭特大鼠耳蝠,,然后做上標(biāo)記并放生,,42年后再次將其捕獲時(shí)發(fā)現(xiàn),它依然是活的,,并且很健康,。更神奇的是,它沒(méi)有衰老,,要知道,,按照自然的壽命法則,蝙蝠的42年,,相當(dāng)于人類(lèi)的235年,。 世界衛(wèi)生組織預(yù)測(cè),到2050年,,全球60歲以上人口數(shù)量將增加一倍,,然而這些人的健康狀況卻沒(méi)有同等增長(zhǎng)。30年內(nèi),,地球上可能還有3億80歲以上的人,,他們也不會(huì)比以前的老年人更健康。 泰林認(rèn)為,,人的歲數(shù)增加了,,身體健康也要跟上。所以她認(rèn)為應(yīng)該去研究那些進(jìn)化出這些機(jī)制(壽命長(zhǎng)且健康)的動(dòng)物,從中找到人類(lèi)健康與其壽命相匹配的辦法,。而她認(rèn)為最值得研究的是長(zhǎng)壽的大鼠耳蝠,。 大鼠耳蝠端粒細(xì)胞的秘密 在活到了超出預(yù)期的年齡后,大鼠耳蝠沒(méi)有老化,,沒(méi)有得癌癥,,它們是如何擁有保持健康的超能力的呢? 泰林通過(guò)研究后發(fā)現(xiàn),,大鼠耳蝠似乎已經(jīng)進(jìn)化出一系列不同的生命延長(zhǎng)的方法,,其中最引人注目的是它維持端粒長(zhǎng)度的能力。 端粒是染色體末端的帽狀結(jié)構(gòu),,它能防止染色體融合在一起,,并保護(hù)它們免受損傷和退化。在人類(lèi)和其他哺乳動(dòng)物中,,端粒會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而縮短,。當(dāng)端粒變得不能再短時(shí),細(xì)胞就會(huì)停止復(fù)制,、自我毀壞,。老化細(xì)胞會(huì)向其他細(xì)胞發(fā)出信號(hào),讓它們來(lái)找自己,,然后開(kāi)始釋放與衰老相關(guān)物質(zhì),,使周?chē)乃衅渌?xì)胞都跟著老化。 然而,,泰林發(fā)現(xiàn),,大鼠耳蝠中的端粒沒(méi)有縮短,因此它們的染色體在整個(gè)生命過(guò)程中都受到保護(hù),。在人類(lèi)細(xì)胞中,,端粒不縮短的細(xì)胞只有癌癥細(xì)胞和生殖細(xì)胞,它們是通過(guò)端粒酶來(lái)做到這點(diǎn),,而在大鼠耳蝠那里并不是這樣,。 那么,大鼠耳蝠中端粒為什么沒(méi)有縮短呢,?泰林及其團(tuán)隊(duì)用六年時(shí)間觀察了大約400種不同的基因,,認(rèn)為可能是其中的兩種基因——SETX和ATM——推動(dòng)這一過(guò)程。他發(fā)現(xiàn),,這兩種基因也參與修復(fù)DNA損傷,,而且,蝙蝠身上的這些基因似乎與其他哺乳動(dòng)物的進(jìn)化方式不同——這也許是導(dǎo)致蝙蝠有維持端粒不縮短能力的根本原因,。 但真的是這兩種基因在起作用嗎,?目前泰林還在實(shí)驗(yàn)室中尋找進(jìn)一步證明,。 大鼠耳蝠線粒體的秘密 蝙蝠永葆青春的另一個(gè)秘密在于它們的“線粒體”,即所謂的細(xì)胞動(dòng)力源,。蝙蝠擁有高能量和苛刻的飛行能力,,其代謝率非常高——它們的氧氣消耗量在飛行過(guò)程中會(huì)增加15倍。這種工作量按理說(shuō)應(yīng)該會(huì)縮短蝙蝠的壽命,,但事實(shí)并非如此,。 泰林團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),蝙蝠產(chǎn)生高濃度的自由基,,但它們的線粒體并沒(méi)有表現(xiàn)出預(yù)期的損傷,,這意味著蝙蝠具有修復(fù)或消除損傷的能力。 這項(xiàng)研究的一個(gè)最大挑戰(zhàn)是從70只蝙蝠的血液樣本中對(duì)大約1.7萬(wàn)億堿基的RNA進(jìn)行深度測(cè)序,,從分子水平揭示它們健康和生命得以延長(zhǎng)的真相,。 研究人員測(cè)序了整個(gè)血液轉(zhuǎn)錄組(所有RNA分子集合),并將結(jié)果與人類(lèi),、小鼠和狼的數(shù)據(jù)集(唯一可用的其他數(shù)據(jù)集)進(jìn)行比較,。他們發(fā)現(xiàn),哺乳動(dòng)物身體修復(fù)DNA的能力,,隨著年齡的增長(zhǎng)而降低,;但對(duì)長(zhǎng)壽的蝙蝠而言,卻是隨著年齡的增長(zhǎng)而增加,。類(lèi)似地,,隨著年齡的增長(zhǎng),人類(lèi)的炎癥會(huì)加?。坏笫蠖饎t不然,,它們?cè)谕砟耆匀簧朴谝种蒲装Y,。 泰林認(rèn)為,當(dāng)蝙蝠年齡增加時(shí),,它們會(huì)增加某些基因的表達(dá),,而這些基因可以延長(zhǎng)它們的生命。例如,,如果你把一個(gè)額外的PTEN基因放到小白鼠中,,它會(huì)活得更長(zhǎng);如果你降低MYC基因的表達(dá),,它的壽命也會(huì)變長(zhǎng),。這似乎表明我們找到了永葆青春的源泉。 研究大鼠耳蝠的真正價(jià)值 泰林團(tuán)隊(duì)的研究回答了很多問(wèn)題,,它為人類(lèi)探索生命健康開(kāi)辟了許多新的途徑,。 大多數(shù)關(guān)于衰老的研究,,都集中在實(shí)驗(yàn)室的小白鼠和線蟲(chóng)身上,它們極大地增加了我們對(duì)衰老過(guò)程的理解,,但泰林認(rèn)為,,它們畢竟無(wú)法幫助我們更進(jìn)一步了解到衰老機(jī)制,所以,,是時(shí)候研究新的生物了,。例如,壽命長(zhǎng)的蝙蝠,,非常適合用來(lái)研究如何延長(zhǎng)我們的生命,,更重要的是如何保持我們的健康。 在對(duì)大鼠耳蝠的研究中,,泰林團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了以前尚未識(shí)別的新基因,,也發(fā)現(xiàn)了一系列新的microRNA。這些microRNA通過(guò)調(diào)節(jié)基因來(lái)控制蝙蝠的抗衰老特征,。泰林將microRNA描述為類(lèi)似于一個(gè)主開(kāi)關(guān),,并暗示他們可能掌握到了將蝙蝠的長(zhǎng)壽能力(包括抗癌能力)轉(zhuǎn)化到人類(lèi)身上的關(guān)鍵所在。例如,,在衰老的蝙蝠中,,起到抑制腫瘤作用的microRNA被上調(diào),而促進(jìn)腫瘤作用的microRNA被下調(diào),。 接下來(lái)要做的是驗(yàn)證這些microRNA,,找出它們的作用,證明它們能以某種方式延長(zhǎng)壽命,。然后,,看看人類(lèi)身上是否存在等價(jià)物,通過(guò)找到這些等價(jià)物,,制造一種microRNA藥物來(lái)幫助人類(lèi)保持健康和延緩衰老,。 泰林的研究發(fā)現(xiàn)對(duì)生物醫(yī)學(xué)的價(jià)值是毋庸置疑的,但要實(shí)現(xiàn)幫助人類(lèi)延緩衰老這一目標(biāo),,至少在目前看來(lái),,還有很長(zhǎng)的路要走。 |
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