征服衰老 叩问永生



  征服衰老  叩问永生

  邓唯珂 《百科知识》 

  一个明媚的早上,一只幼年海洋圆蛤静静地躺在北冰洋海底过滤着海水,如果幸运的话,它还能像这样享受500年的宁静。在它上面,一只弓头鲸正欢快地跃出海面,正好被远道而来的观鲸游客看见,如果游客的眼神足够敏锐,也许能看见它身上有200多年前工业革命时期的捕鲸船给它留下的伤痕。在观鲸人旁边,有一条年迈的狗。从它出生起就与主人在一起,现在它老了,主人还会继续照料它的下一代,亲切地抚摸它们。 每种生物都有自己的寿命,有的能见证沧海化为桑田,而有些却不知春秋往来,但它们都会死,哺乳纲灵长目的人类也不例外。自以为已了解大自然规律的人类往往以“天数”和“大自然规律”对寿命的谜题做出解答,但是科学却给出了另一种答案——基因。

  基因是由存在于所有生物细胞核中的DNA组成的,虽然它是由简简单单4个字母——ATCG组成,但却是一切生命活动和形态的“核心代码”,指导各个细胞发育的形态,也决定它们什么时候分裂和死亡。把一个动物的细胞核(包含其全部基因)通过人工手段转移到另一个细胞中,那么这个新细胞就可以发育成与原个体一模一样的个体,克隆羊多莉就是运用这个方法繁育的。将一种生物的一部分基因转移给另一个物种,接受基因的生物就可以拥有其他生物的“特异功能”,比如,科学家通过这种技术把发光水母在黑夜中发光的能力赋予玫瑰,让玫瑰也能在黑夜呈现动人的风姿。 生命的一切特征都是基因调控的,寿命也不例外,于是科学家就把目光投向了那些长寿的动物,希望能用科学这个武器,去挑战古往今来从未有人能翻越的巨墙——死亡。 

  

  探索端粒

  征服死亡的探索中,端粒是最先进入科学家眼中的目标。端粒是真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体,它与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构,作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。1990年,生物学家凯文·哈里发现端粒与人体衰老有关。 第一,细胞愈老,端粒长度愈短;细胞愈年轻,端粒愈长,端粒与细胞老化有关系。衰老细胞中的一些端粒丢失了大部分端粒重复序列。当细胞端粒的功能受损时,就出现衰老,而当端粒缩短至关键长度后,衰老加速,临近死亡。 第二,正常细胞端粒较短。细胞分裂会使端粒变短,分裂一次,缩短一点,就像铁杆磨损一样,如果磨损得只剩下一个残根时,细胞就接近衰老。细胞分裂一次,其端粒的DNA丢失约30~200bp(碱基对)。 科学家发现癌细胞之所以不会衰老,原因就在于它能不停地表达端粒酶(一种可以延长端粒的蛋白质),从而使它能一直保持自身染色体的完整性,不会因为岁月的流逝而损伤。科学家们试图把癌细胞不会衰老的“超能力”赋予其他动物,看看到底会不会帮助动物延缓衰老,或者抵抗死亡。小鼠实验的结果令人十分欣喜,端粒酶的转入极大地延长了小鼠的寿命,而且并不会导致癌症。三位美国科学家还因发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理,被授予2009年度诺贝尔生理学或医学奖。可以说,对端粒的研究是人类在抗御衰老的路途上迈出的坚实一步。 

  

  乌龟的启示

  生命的延续离不开氧气,随着科学不断发展,人们发现,其实生命的凋亡也同样离不开氧气。氧作为一种活跃的化学成分,参与了人体各种化学活动,是新陈代谢不可缺少的一环。但是也因为它如此活跃,在参与人体内各种生命活动的同时会产生一种名为自由基的物质,而这种物质会对人体造成损伤。越来越多的研究显示,抗氧化是预防衰老的重要步骤,因为自由基或氧化剂会将细胞和组织分解,影响代谢功能,并会引起不同的健康问题。如果能够消除过多的自由基,则能够预防许多自由基导致的老化相关疾病。 乌龟的长寿自古就广为人知。乌龟有两个广为人知的特点:行动缓慢和吃得很少。其实这都是代谢缓慢的表现,摄入的能量越少,活动能力越低,相应受到的氧化损伤也会降低。因此,代谢缓慢的动物通常长寿,乌龟如此,格陵兰鲨(最长寿的鱼,已知最长寿的个体有500多岁)也是如此。 1989年,威斯康星州灵长类研究所开始了一项长达20年的营养学研究。该研究发现,对摄入热量进行限制的实验组相对于对照组有不少健康收益,比如总体死亡率降低、各类老年病的患病率降低等。我们能明显看出下图左边的对照组猴子毛发更加稀疏,眼窝深陷无神。其实,左右两只猴子是同龄的。实验发现,“热量控制组”猴子的寿命比“胡吃海塞组”多出了不少,换算为人类寿命大约为20年。当然,如果让所有人都少吃一半的食物并坚持一辈子是不现实的。人类不是实验室里的猴子,我们需要能量去从事生活中的各种劳动。此外,仅仅减少代谢,减少氧化损伤只能有限地延长生命,距逃离死亡这个目标还很远。 

  

  左边的对照组猴子毛发更加稀疏

  清除衰老细胞




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