几千年来,我们一直在寻找一种能够延长寿命的方法,但结果却是运气不佳。在过去的200年里,发达国家的人均寿命从37岁增加到了79岁,增长了一倍多,但大部分的增长是因为婴儿死亡率的降低。说到增加成年人的寿命,实际上我们几乎没有任何改变。
但事情可能会有所改变,部分原因是因为一条“冰鱼”。
在北极冰冷的海水中,格陵兰岛睡鲨(Somniosus microcephalus)已经掌握了几个世纪以来的生存艺术。科学家们认为,这种奇怪的物种可能会为延长我们的生命提供秘密答案。
去年,科学家们在《科学》杂志上报道说,小头睡鲨(S. microcephalus)可以存活大约400年或者更久。这
一物种的极端寿命——现在被认为是世界上最长寿的脊椎动物—— 是通过鲨鱼眼中蛋白质的放射性碳测年发现的。(放射性碳定年法radiocarbon dating。百度百科:放射性碳定年法,又称碳14测年或者碳—14年代测定法,是利用自然存在的碳-14同位素的放射性定年法,用以确定原先存活的动物和植物的年龄的一种方法,可测定早至五万年前有机物质的年代。对于考古学来讲,这是一个准确的定年法技术。)
自从研究发表以来,丹麦,英国和其他地方的科学家一直在试图弄清楚为什么这些鱼活得这么久——以及它们似乎避免了癌症、心脏病和其他与人类衰老有关的疾病事实。
强大的心脏
一个可能的解释是,它们生活在2000米以下的地方,那里的水温在华氏29度左右。极端寒冷与缓慢的新陈代谢和成熟有关——格陵兰睡鲨直到150岁才成年,而且寿命长。
当然了,人类不会因此就开始在水下生活。但科学家们认为,我们或许能够将鲨鱼的生物进化过程融入到我们自己的身体中。
取出鲨鱼的心脏。它们的泵速度很慢,每12秒才约有一个跳动,它们跳动了几个世纪。而人类的心脏在成年期间每隔一秒钟就会跳动,但会随着时间的推移、年龄的增长变慢。
曼彻斯特大学环境生理学家霍利·希尔斯(Holly Shiels)说,心脏病是一种老化的疾病,他正在研究小头睡鲨的心血管功能。“对于人类来说,65岁后每年都有可能患上某种心脏病。那么,这些鲨鱼的心脏是如何在超过500年的情况下持续跳动的呢?”
为了找到答案,曼彻斯特大学和哥本哈根大学的科学家们最近在北极地区花了几个月的时间,从格陵兰岛睡鲨身上提取了心脏,这些鲨鱼因被困在渔民的渔网中而死亡。在接下来的一年里,研究人员将对这些标本做核磁共振扫描、质谱分析和其他技术,来鉴定任何似乎能保护鲨鱼心血管组织的分子。
“以前没有人研究过格陵兰鲨鱼的心脏,所以我们希望能找到一些全新的药物靶标。”Shiels说。“如果我们发现了防止心脏随着年龄变化而变化的方法,我们就可以尝试在人类身上开发出模仿这一过程的药物。”这对人们来说可能是有益的,尤其是那些因家族病史而面临心脏病风险的人。”
不同的免疫系统
除了有坚韧的心脏,似乎格陵兰鲨鱼患癌症和传染性疾病的风险也极低——对此的解释可能在于其不寻常的免疫系统。
大多数的白色细胞是人类免疫系统的关键组成部分,它们能迅速吞噬癌细胞和有害的病原体,是在我们的骨髓中产生的。而格陵兰岛鲨鱼既没有骨髓,体内也没有白细胞。那么,他们的身体是如何抵御这些威胁的呢?
在挪威的北极大学,研究人员正在对100个格陵兰岛鲨鱼鳍上的DNA进行测序,这些鲨鱼至少有300岁。他们打算将鲨鱼的DNA与其他鲨鱼物种的DNA进行比较,以鉴定有助于阻止癌细胞、抵御细菌和病毒入侵者的基因突变。
“我们对一个叫做主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex )的基因家族特别感兴趣,”Kim Praebel说,他是大学的海洋生态学教授,也是这项研究的领导者。“在这个家族中,基因突变的组合越多,你的免疫系统就越强,我们正在寻找一种特殊的组合,这种组合只存在于格陵兰岛的鲨鱼中,它们存活了数百年。”
如果研究人员确实能够将鲨鱼降低疾病风险的原因与具体的基因突变联系起来,那么就有可能开发出模拟仿突变效果的药物。另一种可能是使用像CRISPR这样的基因编辑工具来修改我们体内的类似基因,这样它们也就有了有益的突变。
“使用干细胞的基因操纵方法已经是可能的了”利物浦大学的Joao Magalhaes说,他是一位著名的衰老研究人员。“随着我们在其他物种如鲨鱼身上发现更多的抗癌或免疫增强机制,我们可能在未来几年将它们转化为治疗方法。”
移植鲨鱼基因
在大约十年的时间里,基因治疗技术可能进步得足够快,我们可以简单地将有益的鲨鱼基因添加到人类基因组中。这样,我们可以修正我们的身体,进而使我们避免疾病,并能像鲨鱼那样有更长的寿命。
第一步,是将有益的基因插入老鼠体内并观察其效果。如果这项研究的结果是有希望的,那么有关人类的研究也会随之而来。
Magalhaes说:“一种可能的方法是使用病毒通过病毒感染将新基因引入个体细胞中。”“现在这仍然是一项新兴技术,而且还有很多挑战。有时人体的免疫系统会对病毒产生反应,这就会产生问题,但在未来,我们以这种方式修改人类基因组的能力将会显著增加。”
如果人类开始显著延长寿命,那么复杂的社会、经济和环境问题无疑会出现。然而,似乎不可避免的是,未来几年,科学家们将继续研究鲨鱼和其他长寿的动物,看看是否有可能重新编码我们的身体细胞,以便从我们自己的这些生物中获得有利的适应。
作者:nbcmach and David Cox
原创编译:梓色扬光
原文链接:https://futurism.com/unlocking-the-secrets-of-an-ancient-organism-may-show-us-how-to-live-for-centuries/
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