自2003年以来,科学家们已经知道,限制卡路里饮食的温血动物具有较低的体核温度,并且可以活得更长。现在,加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所的研究人员在明天出版的《科学》杂志上报告说,仅仅通过降低小鼠的体核温度,他们就可以将实验对象的寿命延长多达20%。他们完成了这项壮举——在不改变饮食的情况下,为通常寿命刚超过两年的动物延长了三个月的寿命。
斯克里普斯分子和整合神经科学系主任兼该研究的合著者塔马斯·巴特法伊说:“限制卡路里饮食并不适合所有人。” 他补充说,为了获益,卡路里摄入量必须降低25%到30%。“如果你降低的幅度小于这个,”他说,“那就毫无意义。” 因此,他和同事布鲁诺·孔蒂试图确定是否可以在不减少食物摄入的情况下降低体核温度。
在冷血动物中,身体降温很容易——你只需降低周围环境的温度即可。但在不断调节体温的温血动物中,这项任务更加困难:必须欺骗大脑,使其认为局部温度——它通过血流等线索感知到——太热,从而将体温降低几分之一度。“这在概念上真的非常简单,”巴特法伊解释说。“你有一个恒温器,你在它旁边放一支蜡烛来欺骗它,然后体核温度就会稍微下降一点。”
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为了在生物学上实现这种欺骗,巴特法伊和孔蒂对小鼠进行了基因工程改造,使其过度表达解偶联蛋白 2,这种蛋白会导致细胞中的线粒体产生热量而不是 ATP,ATP 是细胞活动的燃料来源。他们将这种效应集中在下丘脑外侧的脑细胞——下丘脑泌素神经元上。当热量在大脑中扩散时,它到达了视前区,即下丘脑前部,也是调节体温的特定区域。感觉到热量后,视前区导致小鼠的体核温度降低了 0.3 摄氏度到 0.5 摄氏度。
研究中的小鼠可以随意摄入食物。转基因小鼠和对照组一样吃得津津有味,雌性小鼠的体重在两组之间至少相同。转基因雄性小鼠比正常雄性小鼠重 10%,但巴特法伊表示,这种体重表明转基因小鼠需要更少的能量来维持其体核温度。研究人员报告称,转基因群体和对照群体之间没有其他身体或行为差异。哈佛医学院神经学家克利福德·B·萨珀在《科学》杂志的一篇评论中写道:“很少有人会选择限制卡路里摄入量的生活方式。” 他补充说,这项研究“提出了一个问题,即轻度体温过低(0.3 摄氏度至 0.5 摄氏度)是否比终生饥饿更容易忍受,以此作为延长寿命的一种方式。”
证明可以在不调节饮食的情况下降低体温,这为巴特法伊和孔蒂带来了很多关注。巴特法伊说,旧金山的一些高科技公司已经与他的团队接触,有兴趣开发一种小型感应装置,植入人脑。“把它放进去会非常容易——从嘴里,穿过上颚,”巴特法伊解释说。“这不会是什么大型脑部手术。”