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发布: 8:00am 29/05/2025

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【科普广播站/01】杨卉颖/人必须变老吗?

文:杨卉颖(生物医药研究员)

基因50%相同,我们是半个香蕉吗?
——的世界

生物医药研究听起来总是很神秘。这些研究人员既不是医生,也不是药剂师,行踪诡秘,感觉充满了(1)书呆子、(2)性格古怪的人、(3)人体实验爱好者,(4)昆虫尸体与动物骨骼的收藏家。但事实上,这个行业远比你想像的有趣,也和我们的日常生活息息相关。

简单来说,生物医药研究主要分为两大方向:一是揭示疾病的发生机制,二是开发有效的治疗手段。它不仅关注阿兹海默症、癌症等重大疾病,也关心我们每天的吃饭、运动、甚至寿命的长短。

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研究人体的方式并不局限于人类本身。人类和香蕉竟然有大约50%的基因是相同的;与老鼠的相似度高达85%,与黑猩猩则高达98.6%。这意味着,许多在动植物身上发现的生理现象,其实都能为人类的健康问题提供启发。比如,有些动物能够再生器官,有的从不患癌,还有一些活得特别长。甚至细菌能影响我们的大脑,病毒也可能成为抗癌利器。这些生物背后藏着的秘密,正是生物医药研究不断探索的目标。

在这个栏目中,我们将一起走进这些前沿研究,并探索生物医药中的成果与缺陷,也许这些文章也能在无意中带给你有关身体的解答。希望我们在未来都能越来越关注和爱护自己的身体。

【01】人必须变老吗?

是无可避免的吗?

在自然界中,不同生物的寿命存在巨大差异。一些物种拥有惊人的长寿能力,例如美国大盆地刺果松,其最长寿个体已超过5000岁,而普通松树的寿命仅约1000年。动物界也有类似的例子,比如裸鼹鼠作为啮齿动物中的特例,寿命可达30年,并且终身保有生育能力。其寿命已经远超普通小鼠(2.5年)和大鼠(5年)。

再看看海洋哺乳动物——鲸类。弓头鲸是已知最长寿的鲸鱼。在1980年和2007年,爱斯基摩猎人捕获的弓头鲸体内发现了19世纪制造的鱼叉碎片。经分析,这些鲸鱼的年龄在130至160岁之间,科学家推测,未受猎杀的弓头鲸平均寿命可达150至200年。这些长寿物种表明,衰老的过程似乎可以被延缓,甚至暂停。那么,衰老在人类身上是否也可以被延缓甚至逆转呢?

●人为什么会变老?

老化与细胞活动密切相关。细胞内部充满蛋白质,这些蛋白质由DNA编码并负责维持细胞功能。DNA位于细胞核内,总长度约6英尺,而人体所有细胞的DNA展开后可绕地球与月球之间8次。

为了存放DNA,它们会像磁带一样缠绕在称为组蛋白的“卷轴”上,并进一步压缩成染色体。然而,并非所有DNA都被紧密包装,部分DNA必须保持开放,以便基因被读取并转录为蛋白质,从而决定细胞类型。例如,皮肤细胞和神经元拥有相同的DNA,但其可读取的基因不同,因此形成了不同的细胞功能。分化后的细胞在人的一生中维持其身分和功能,直到死亡。

然而,随着时间推移,细胞会受到损伤,基因信息逐渐丢失,就像光盘表面出现划痕。当特定基因的信息丢失后,DNA的调控机制受到影响,不应被读取的部分被意外激活。这种情况下,细胞可能会丢失其原有的身分特征,例如神经元误以为自己是其他类型的细胞,进而停止生长或无法执行正常功能。随着越来越多细胞丢失功能,机体逐渐老化,并引发阿兹海默症、糖尿病、肌肉衰退等老龄相关疾病。

实际上,这种细胞身分错乱的过程在很早的时候就已经开始,并悄然影响着我们的健康,比如让我们逐渐失去强壮的体魄和敏锐的思维。

●我们如何检测老化?

未被读取的DNA通常会被“关闭”,其表面附有甲基(CH3)标签。这种DNA甲基化模式随着年龄变化,且呈现出一定的规律,因此成为评估生物年龄的指标。现代科技已能检测DNA甲基化的变化,甚至可以预测人的生物年龄和预期寿命。这种科技在可预见的未来有希望能够普及到每个家庭中。

更重要的是,这种甲基化模式是可逆的。

●逆转老化的可能性

前文提及的长寿生物通常携带“长寿基因”,并拥有多种保护这些基因的机制。幸运的是,人类也携带类似的基因,尽管数量较少。研究发现,三类关键蛋白——mTOR、AMPK和Sirtuin——与长寿密切相关。

mTOR负责感知营养水平,摄取食物越多,mTOR越活跃。但研究发现,寿命延长往往与较低的mTOR水平相关,因此短暂断食可以降低mTOR的活性,从而延缓老化。

AMPK在低能量状态下活跃,能够提高胰岛素敏感性、增加线粒体数量,并降低mTOR水平。因此,AMPK可以通过短暂断食或服用二甲双胍(Metformin,一种治疗糖尿病的药物)激活。研究表明,长期服用二甲双胍的糖尿病患者比普通人寿命更长。此外,AMPK的激活还可降低虚弱、心脏病和癌症的风险。

Sirtuin负责调节其他长寿基因,其活性可通过运动和断食提高。

●老化真的能被逆转吗?

如果细胞损伤和DNA调控错误可以修复,衰老就可能被逆转。Sirtuin蛋白可以调整甲基化模式,使散开的DNA重新压缩,从而使细胞恢复至更年轻的状态。

2020年,一项研究显示,科学家通过基因疗法修复了因衰老导致失明的小鼠和猴子,使其视网膜功能恢复,并让眼球DNA甲基化模式回到年轻状态。

2019年,另一项研究利用DHEA、二甲双胍和生长激素(Growth Hormone)的组合,成功修复了参与者缩小的胸腺。胸腺是免疫系统的重要器官,随年龄增长会逐渐萎缩,导致T细胞生成减少,使人更容易受到感染,并增加患癌症和免疫系统疾病的风险。在这项研究中,接受治疗的参与者在生物学上逆转了2.5岁。

虽然2.5年的逆转幅度不算大,但如果每年能够逆转1岁,人类寿命将大幅延长。

●结语

基因对寿命的影响仅占20%。2003年,丹麦的一项双胞胎研究发现,即使基因相同,不同的生活方式和环境仍然会导致健康状况和寿命的巨大差异。

如果想激活自身的长寿基因,可以尝试适量运动,并保持每餐八分饱。尽管短暂断食在实验环境中被证明有助于延长寿命,但在现实生活中,普通人并不生活在严格控制的实验环境中,贸然断食可能导致血糖大幅波动、头晕、肌肉流失、降低基础代谢率以及抑郁等问题。

因此,在调整饮食和生活习惯前,建议咨询专业医生或营养师。毕竟,科学的目标是让我们更健康,而不是让生活变得更危险。

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