从不得癌症、或永不衰老:这种难看的动物,将为人类找到长寿之道?

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编译 | 周盈宵
审校 | 吴非
这种没有长毛、满身褶皱的啮齿动物就是裸鼹鼠它们主要生活在非洲东部的沙漠地带。裸鼹鼠是哺乳动物中仅有的两种真社会性e动物之一另一类是达马拉兰鼹鼠:它们具有高度组织化的社会结构与蜜蜂类似群落由唯一的裸鼹鼠女王和几只雄裸鼹鼠履行繁殖使命底层裸鼹鼠没有生殖能力沦为工鼠。
这种相貌奇特、丑陋中透露着一丝萌感的小动物有着比外形更为独特的生物学特征。在无氧条件下它们可以转而代谢果糖从而在无氧条件下能存活分钟之久;由于看似微小的突变它们失去了部分痛觉;雄性裸鼹鼠的精子质量很差却依然能顺利繁衍。而它们最令人惊叹的特征则是几乎不得癌症并且可能从不衰老。
永不衰老?
一般而言啮齿动物的预期寿命与其体积大小呈正相关。例如仓鼠一般寿命为~普通的小鼠寿命不超过松鼠为~。根据这一规律裸鼹鼠的寿命应在左右。但裸鼹鼠的真实寿命着实令人震惊:在圈养条件下它们可以存活以上远超同类;在野外环境中裸鼹鼠也能生存。
在地下生存的裸鼹鼠
裸鼹鼠的长寿之谜吸引了众多科学家的关注生物学家r b就是其中一员。b任职于谷歌旗下的c生物技术该主要研究癌症与衰老而裸鼹鼠自然成了b的研究对象。b研究这类小动物已经超过毫不夸张地说她一生都在收集数据。她先后记录了多只裸鼹鼠的出生期和死亡时间以及是否因为实验而死亡、是否转送给了其他研究人员。
在研究过程中b发现了令人震惊的结论:裸鼹鼠的生长与预测哺乳动物死亡率的冈珀茨g模型相悖。
英国数学家b g发现哺乳动物死亡的风险随着龄呈指数增长。以我们人类为例到达岁后人类的死亡率每提高大约一倍。这项符合衰老趋势的冈珀茨模型几乎适用于哺乳动物但b发现裸鼹鼠是个例外。裸鼹鼠在个大时性成熟在此之后它们余生中每一天的死亡率都稳定在万分之一附。随着龄增长其死亡率非但没有出现指数增长反而有所下降。如果说岁老人的死亡风险低于岁的青人这显然荒谬无比;但在裸鼹鼠身上这或许就是事实。
此的研究发现裸鼹鼠的dna修复能力极强且伴侣蛋白含量高这种蛋白能避免其他蛋白出现折叠错误。b认为这可能是裸鼹鼠不会随龄增长而出现身体机能退化的关键:“与其他动物不断积累错误不同这种动物能一直保持‘房屋’的干净与整洁。”
南加州大学的生物学家c f则提出了不同的看法他认为b的结论存在过度解读。f指出由于大多数裸鼹鼠都死于实验目的而无法存活至自然死亡或是被转移至其他实验室上述研究中龄在岁以上的裸鼹鼠只有不到只目b实验室中裸鼹鼠的最大龄是岁。f认为需要更多、更老的裸鼹鼠来确定结论的正确性。但b认为裸鼹鼠的衰老与典型的哺乳动物衰老模型都不同她的数据足够具有代表性。
利物浦大学的老病学家j? p d m?则认为现在断定裸鼹鼠不会衰老还为时过早。一种可能性是裸鼹鼠也会衰老只是其衰老开始的时间远迟于其他哺乳动物。德国莱布尼兹研究院衰老研究所的生物学家m p也提出类似的问题他认为裸鼹鼠或岁时身体上的变化是解决这个问题的关键。“也许衰老发生得非常快以至于b难以收集到这类数据。”
与癌症绝缘
裸鼹鼠是否能避免衰老还有待确认而它们另一项令人类羡慕的机能——几乎不患癌症则已经得到证实。在此的一项研究中罗切斯特大学的分子和细胞生物学家v g找出了裸鼹鼠不得癌症的分子机制。
在这项发表于n的研究中g和同事将裸鼹鼠细胞放置在培养皿中他们发现这些细胞彼此不会聚集在一起且随着时间增加培养皿中的内容物变得愈加粘稠。这种细胞接触后生长被阻止的过程叫做接触抑制是一种癌细胞缺少的强大的抗癌机制。而在去除粘性物质后细胞开始聚集成团块这意味着这时的裸鼹鼠细胞具备了形成肿瘤的潜能而那些粘性分泌物很可能正是裸鼹鼠抑制肿瘤的关键。
进一步的研究显示这些粘性物质是细胞生成的透明质酸。透明质酸存在于所有动物中是皮肤和软骨的重要组分。而裸鼹鼠体内透明质酸的含量更高其分子大小也是小鼠、大鼠、人体中的倍。这是由于裸鼹鼠体内分解透明质酸的酶活性较低因此高分子透明质酸得以积累。在随后的研究中他们用导致小鼠患癌的病毒蛋白刺激裸鼹鼠的细胞后并没有观察到裸鼹鼠细胞的疯狂生长。当他们抑制透明质酸的产生或提高分解酶的活性时肿瘤开始形成。研究者怀疑高浓度的透明质酸或许一直都在抑制细胞快速分裂、防止细胞过剩抑制癌细胞的生长和扩散从而起到抗癌的作用。
透明质酸可以抑制癌细胞生长
加利福尼亚大学旧金山分校的癌症生物学家c m称如果我们能增加人体中透明质酸的含量或是减少酶对透明质酸的分解或许能找到抑制癌症的方法。在他看来下一步的研究需要将裸鼹鼠体内与透明质酸相关的基因导入小鼠体内从而观察这些转基因小鼠能否抵御癌症。
纵使裸鼹鼠与癌症绝缘也不会出现其他慢性疾病如糖尿病、阿尔茨海默病甚至可能不会出现衰老但它们最终也会走向死亡。那么裸鼹鼠真正的死因都是什么呢?在野外环境中裸鼹鼠通常死于天敌攻击、饥饿、缺水或是感染。而在实验室中裸鼹鼠的死因却难以寻觅。b通过尸检发现裸鼹鼠的主要症状是口疮这意味着它们难以进食、饮水、产生足量唾液并且遭受感染。但它们真正的死因是什么、其寿命为什么难以更进一步仍有待进一步破解。值得高兴的是在全球主要的裸鼹鼠实验室中关于裸鼹鼠的数据都是公开的。避免疾病、延长寿命的愿望将驱使各地科学家继续破解这种奇特动物的奥秘。