外媒:有助解开不老奥秘的动物

外媒:有助解开不老奥秘的动物

参考消息网6月28日报道 据美国《新闻周刊》网站5月14日报道,有些动物能活非常长的时间,甚至是无限期的;还有一些动物,它们的四肢可以再生。

这是由多种机制造成的,包括代谢缓慢、特殊基因和衰老进程放缓。

科学家希望研究这些动物,找到它们如此长寿的原因,也许有朝一日可以将这些进程应用于人类短暂的寿命。

所有人早晚都会死,这是令人类毛骨悚然的事实。

自然地,这种必然结果让很多人梦想永生,能够再多活几百年。

虽然人类现在还不能摆脱寿命有限的枷锁,但是自然界中有很多动物似乎打破了自然法则,无视死亡的必然性。

这些动物(包括蝾螈、水螅、水母等)及其能够延长生命的机制或许有朝一日有助于延长人类的生命。

加利福尼亚州立大学富勒顿分校哲学和生物伦理学教授约翰·戴维斯告诉《新闻周刊》:“有很多我以前没发现的生物,它们要么不会衰老,要么衰老速度非常慢,比如石斑鱼、龙虾、鲟、微型水螅和一些鲨鱼。有些珊瑚群已经超过2万年了。细菌不会衰老,它们只会分裂,然后它们的后代再分裂,无限分裂下去。”

人会衰老是多种因素共同作用的结果,包括染色体缓慢退化和身体干细胞耗尽。这两个因素导致细胞修复滞后,身体及其系统老化,这个过程叫做衰退。因此,为了延长人类短暂的寿命,我们需要找到一种办法,不让这些问题发生。

伦敦大学学院生物老年学和衰老研究教授戴维·杰姆斯告诉《新闻周刊》:“研究衰老的科学家们对于衰老的原因目前尚无共识。长期以来有一种观点认为,衰老是损伤累积造成的,而这些不老生物非常擅于自我修复。”

有些动物具有极强的长寿能力,比如格陵兰鲨。这些温和的庞然大物可以长到8至23英尺(约2.4到7米)长,生活在北大西洋和北冰洋深海冷水处。它们是所有脊椎动物中寿命最长的物种,可以活数百年。迄今发现的最长寿格陵兰鲨据信出生于1504年至1744年间。

加拿大温莎大学海洋生态学家、格陵兰鲨研究员埃里克·斯特-马里告诉《新闻周刊》:“几年前,我们首次研究了它们的代谢率,结果发现它们的新陈代谢非常缓慢,考虑到它们是生活在北极冰水中的大型冷血鱼类,这并不奇怪(随着体温下降而体重增加,代谢会放慢)。它们缓慢的新陈代谢可能有助于长寿,但是仍需进一步研究。”

不过,格陵兰鲨独特的生存环境意味着,它们的长寿法不太可能对人类有很大帮助。

斯特-马里说:“由于我们是恒温哺乳动物,而格陵兰鲨是冷血鱼类,因此探明它们的长寿机制不太可能有助于我们延长寿命。”

另一个似乎能够无限生存的动物就是所谓的“永生水母”,或“灯塔水母”。

这种0.18英寸(约4.6毫米)长的微型水母似乎可以永生:如果身体受伤,水母能够变回水螅体——水母生长过程的第一阶段,基因与成年水母相同。这类似于能够突然变回蝌蚪的蛙。

美国自然历史博物馆解释,水母还能在饿死的情况下完成这个过程,也就是说除非水母被吃掉,否则它就能活极长的时间。这种死而复生式的变化过程称作转分化,即一种特化体细胞变成另一种细胞,这种行为通常是不可能的。

科学家对这个过程特别感兴趣,因为它可应用于人类,让我们更换掉受疾病伤害的细胞。

一种被称作缓步动物的有机体也展示出不寻常的近乎永生的形式。这些约0.5毫米长的微小生物也称作水熊,能够在各种极端环境下生存。它们似乎不怕极端温度、极端压力、高剂量辐射、脱水、饥饿,甚至发现它们可以在真空中生存。

杰姆斯说:“自然界中并不真的存在永生的生物。不过,确实存在没有衰老过程的有机体,比如在淡水环境中生存的双胚层腔肠动物水螅。但是,它们也会死亡,只是并非老死。”

根据2015年发表在《国家科学院学报》周刊上的一篇论文,水螅包含数量巨大的干细胞,而且随着时间推移,细胞退化或衰老迹象表现得微乎其微,看上去像是永生。

杰姆斯说:“由于与进化方式相关的原因,基因(可能)导致衰老。特别是,为了改善功能(就繁衍功效而言),生物进化采取的是先买后付的讨厌方式,其后果就是以老年病的方式体现出来。按照这种观点,不老生物恰恰没有基因决定的老化过程,也许是因为,完成那些讨厌的进化过程的条件不存在。这就意味着,激活人体类似不老生物的机制、从而让我们不会衰老,这是行不通的。”

如果头被砍掉,水螅还能重新长出新的头,就像神话中它们的同类(九头蛇)一样,失去的身体部位还能再长出来,继续存活。

其他很多物种也有这种再生身体部位的能力,包括某些蝾螈,受伤后可以再生出缺失的肢体。根据美国国家卫生研究院的报告,有些涡虫可以一切两半,然后两部分都能再生出完整的身体,成为两条新的涡虫。

芝加哥大学有机生物学和解剖学助理教授希瑟·马洛告诉《新闻周刊》:“动物的再生能力其实非常常见,在地球上大约35种动物中广泛分布。这些动物中有很多是海洋无脊椎动物,具有令人难以置信的再生能力。一些比较著名的例子包括海葵和扁虫,此外还有很多其他动物(海星、橡实蠕虫、软体动物等)。”

它们通过生出新的组织完成再生过程,像子宫里的胚胎一样长出新细胞。

马洛说:“它们通过反分化现有细胞并向它们发出分裂和分化出新组织的信号,完成这个过程。它们还可以激活现有常驻干细胞群体,这些细胞对受伤信号进行应答,然后分裂生成失去的组织。虽然海葵或扁虫的干细胞不可能与人体干细胞相提并论,但是这些干细胞群落的维持方式基本原理、激活方式以及它们用于形成再生结构的基因都值得研究。”

蝾螈能够再生肢体,其原因与方式是再生生物学界非常感兴趣的问题。

路易斯安那州立大学肢体再生学助理教授伊戈尔·施奈德告诉《新闻周刊》:“有人认为,它们可能携带独一无二的蝾螈特定基因(即只在蝾螈基因组中存在),有助于促成再生。另外一些人,比如我自己,则认为它们利用我们都有的基因,但是它们编排出适当的基因表达应答,完成再生,而我们做不到。”

他接着说:“尽管长寿与再生能力、特别是能够再生出全身的生物之间可能存在关联,但是长寿与身体部位再生是两种也能单独进化的独立现象。这意味着有些物种可以活很长时间,但是不能再生出身体部位(比如有些鲨鱼能活数百年,但不能再生出被咬掉的鱼鳍)。相反,另外一些鲨鱼能轻易地重新长出鱼鳍,但是却非常短命。”

关于肢体再生能力应用于人类,这个领域已有大量研究,未来有望为截肢者提供改变人生的选择。

根据《科学进展》杂志2022年1月发表的一篇研究论文,施奈德说:“科学家正在开展多方面研究,探究如何重新长出人体四肢。一条有希望的研究途径是,找到对蝾螈启动再生肢体至关重要的蛋白基因编码,然后生产出包含这些蛋白的乳液或可穿戴生物材料,或激活再生信号路径的药物。这种方法已在激活青蛙断腿部分再生生长方面取得了一定成功。”

他说:“我相信这个领域最终会取得成功。未来人类肢体缺失的治疗方法究竟是采用尖端的脑机融合义肢,还是促进肢体再生的药物(或二者兼具),没人说得准。”

鉴于动物有如此广泛的办法比人类活得更长久,也许有朝一日可以用于延长人类的寿命。

可是,由于人类机体与这些永生动物的机体之间的巨大差异,这可能非常困难,不会产生完全相同的“永生”,而仅仅有助于治疗某些疾病。

施奈德说:“我自己的观点是,未来一个世纪左右,我们利用非基因疗法能够获得的寿命延长时间不会超过现在寿命5至10岁……要想活得更长,需要非常广泛和非常复杂的生殖细胞基因改造。或许,未来很多个世纪(如果不是千年的话),我猜想,在一个比我们今天更好的世界上,这有朝一日是可能的(无论在政治上、伦理上以及科学上)。”

然而,即使人类能够找到办法活得更长久,那也无法阻止死亡。

戴维斯说:“关于延长人类寿命,需要记住的是,它包含放慢或停止衰老,但并不能让我们免于事故、受伤或疾病。延年益寿并非永生不死。”

他说:“你早晚会死于某个原因。即使不衰老,今天下午也可能被车撞,或在1万年后死于疾病。这只是概率问题。”返回搜狐,查看更多

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