裸鼹鼠为长寿提供线索

这些生物的寿命比同等体型的生物预期寿命长五倍以上。研究其长寿的生物机制可能为减缓人类衰老提供思路。

编者按:本文改编自大卫·斯蒂普的著作《青春药丸:科学家处于抗衰老革命的边缘》。我们将本文与斯蒂普在《大众科学》2012年1月刊上的文章《通往长寿的新途径》一并呈现。更多信息可以在《关于人类衰老的异常长寿动物的启示》中找到。

对衰老的研究往往会引发一些看似简单的问题,就像孩子们会问的那样,比如,“为什么和我的年龄一样大的斯波特,在我长大之前就变老死去了?” 这样的问题很快就会引出更深层的谜团,其中最引人入胜的莫过于围绕着异常长寿物种的谜团。

近年来,一种叫做裸鼹鼠的怪异的、如老鼠般大小的啮齿动物走到了前台。它们长得像长着剑齿的香肠,甚至比看起来还要奇怪。首先,它们生活在像白蚁一样的地下群落中,由工蜂为唯一的繁殖女王提供支持系统。但它们最令人费解的特征是极慢的衰老速度。在圈养条件下,它们可以活到大约 30 岁,是其老鼠表亲典型寿命的十倍。要了解这有多么了不起,想象一下,如果有一种灵长类动物的寿命有一千年。


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关于鼹鼠长寿的权威是 罗谢尔·巴芬斯坦,她是一位研究员,在巴尔肖普长寿与衰老研究所维护着一个相当大的动物群落,该研究所是德克萨斯大学圣安东尼奥健康科学中心的一部分。一天下午我去拜访她时,她带我来到一个光线昏暗的房间,我发现自己被成群结队吱吱叫的鼹鼠包围着,它们在连接着透明塑料管的鞋盒大小的容器内快乐地照料着自己的巢穴。令我惊讶的是,没有气密的屏障保护它们免受外界细菌的侵害。她解释说,鼹鼠非常强壮,没有必要这样做。为了强调这一点,她突然拿起一只递给我。她说,它是“这个群落里的老头”,是她最老的鼹鼠。

近距离观察,他显得异常可爱,拥有秃顶、皱纹、龅牙、爱抱怨、眯着眼睛的样子,像一个出生在牙齿矫正时代之前的有点精神错乱的老头。他的确切年龄尚不清楚——他是从野外抓来的——但巴芬斯坦估计他已经接近 29 岁了。我突然意识到,他可能是地球上最老的啮齿动物。我小心翼翼地将他递了回去,感觉就像我被短暂地委托保管着一个拥有 2000 年历史的汉代花瓶。

裸鼹鼠的生活方式。鼹鼠原产于东非,于 1842 年由爱德华·吕佩尔引入科学界,他是一位德国博物学家,以英勇地穿越生物圈并把其中的一部分带回家而闻名。尽管这些啮齿动物外表奇特,但它们被正式命名为Heterocephalus glaber(大致意思是,奇怪的秃头),直到在肯尼亚长大的英国传教士的女儿詹妮弗·贾维斯在 1981 年发现它们是社会性昆虫(如白蚁)的极为罕见的哺乳动物版本之前,并没有引起太多关注。每个鼹鼠群落都由一个体型较大的女王统治,她与一到三位配偶交配,并在她的一生中产下数百个幼崽。有趣的是,女王似乎通过字面意义上的推搡来控制工蜂,当一个王室鼹鼠在隧道中遇到一个平民时,她会把它推回去或从它身上走过去。这种攻击行为似乎有助于抑制下层阶级的生育能力,并暗示它们的顺从行为——据报道,在远离女王房间的隧道中很少被推的工蜂往往会偷懒。

巴芬斯坦是津巴布韦人,在 20 世纪 80 年代初在南非开普敦大学师从贾维斯时,她迷上了鼹鼠。此外,她还被教导如何在野外捕捉这些难以捉摸的啮齿动物。她解释说,“我们会刮掉土壤”,在它们的隧道中制造一个缺口,“然后拿着锄头坐在那里。当一个工蜂来调查缺口时,我们会把它后面的锄头放下来”,阻止它退回,以便抓住它。“有一次,我把手伸进隧道里,摸到了一条死蛇。我差点死了。没有什么比把手伸进地下,摸到冰冷而黏糊糊的东西更可怕的了。”

巴芬斯坦在 20 世纪 80 年代初捕获的鼹鼠被证明是非常耐用的实验动物,随着时间的推移,它们逐渐接管了她的职业生涯。到 2001 年中期,她最老的一只每天都在创造历史——当它接近 28 岁生日时,它已经超过了之前啮齿动物长寿记录的保持者,一只活了 27 年零 4 个月的亚洲豪猪。它的官方编号是鼹鼠 007 号,所以她当然给它起了个昵称,叫詹姆斯·邦德。

恰如其分的是,它是一个性感的花花公子——作为其女王的资深配偶,它一直生到 2002 年 4 月去世,享年 28.3 岁。像鼹鼠的情况一样,它最终是怎么死的并不清楚;尸检显示没有癌症或其他通常会杀死啮齿动物的疾病的迹象。(事实上,鼹鼠似乎对癌症免疫,而癌症是其他实验啮齿动物常见的死因。)

长寿线索浮出水面
受到 007 号惊人长寿的激励,巴芬斯坦专门研究鼹鼠的衰老。或者更确切地说,是不衰老:2002 年,她报告说,这些动物在其最初的二十年里,在骨密度、体重、身体脂肪含量或其他身体退化的迹象方面,没有表现出与年龄相关的变化。显然它们不是不朽的,但如果你在它们生命的头 20 年里看着它们,你不会知道这一点。

当她开始调查它们是如何做到这一点时,出现了更多的惊喜。例如,她发现它们公然违背了衰老的自由基理论,该理论认为,由自由基引起的损害(自由基是细胞中能量代谢的副产品产生的高度活性的分子)是衰老的根本原因。巴芬斯坦的研究表明,鼹鼠的脂类、蛋白质和 DNA(细胞的基本成分)所遭受的自由基损伤比小鼠的相同分子多两到八倍——这些动物就像严重生锈的冬季旧车,却奇迹般地一年又一年地正常运转。

在更深入的探究中,她和她的同事发现了一些可能有助于鼹鼠长寿的奇特之处。例如,鼹鼠和长寿蝙蝠的血液中都有非常低的胰岛素水平(胰岛素调节血糖)。这与长期限卡路里啮齿动物的数据相符,这些动物的胰岛素水平也很低。而在自 1958 年以来一直在进行的巴尔的摩衰老纵向研究中,那些血液中胰岛素水平较低的男性往往寿命更长

巴芬斯坦及其在巴尔肖普研究所的同事的其他研究表明,这些啮齿动物的细胞含有特殊的“伴侣”蛋白,可以帮助保持其他各种关键蛋白的良好工作状态。最近,她参与了裸鼹鼠基因组的测序,该测序揭示了许多可能与它们极度长寿相关的基因——例如,它们对癌症的抵抗力可能部分源于减缓细胞增殖的基因变异。

在这一点上,它们伟大耐久性的秘密才刚刚开始显现。但是对这些动物以及其他异常长寿的物种(如蝙蝠)的研究已经拓展了老年学家关于衰老的思路,而对小鼠等短寿命实验动物的研究是做不到这一点的。的确,当谈到衰老时,就像生物世界中的其他一切一样,正如达尔文很好地指出的那样,进化产生了“无穷无尽的最美丽和最奇妙的形式”。在这些奇怪的美丽事物中,最引人注目的是一种像半神一样衰老的,长着龅牙的小型穴居动物。

改编自大卫·斯蒂普的著作 《青春药丸:科学家处于抗衰老革命的边缘》 (www.davidstipp.com)。

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