人类究竟能活多久?尽管在过去一个世纪里,由于卫生条件和医疗水平的提高,预期寿命显著增加,但对狩猎采集人口的研究表明,逃脱疾病和暴力死亡的人可以活到七八十岁左右。这意味着我们人类的典型寿命可能是静态的:大约70岁,加上额外的十年左右用于先进的医疗护理和谨慎的行为。一些遗传学家认为,大约115岁的硬性限制基本上是由进化写入我们的基因组的。
衰老研究(或称老年科学)这一快速发展领域的其他科学家认为,我们可以活得更长。少数化合物已被证明可以稍微延长实验动物的寿命,但一些科学家更有野心——而且更有野心。
英国伯明翰大学炎症与衰老研究所的分子生物老年学教授若昂·佩德罗·德·马加良斯认为,人类可以活到1000岁。他仔细研究了非常长寿的动物的基因组,例如弓头鲸(可以活到200岁)和裸鼹鼠。他得出了一个令人惊讶的结论:如果我们消除细胞层面的衰老,人类可以活一千年——甚至可能长达 20,000 年。
这怎么可能呢?如果衰老是程序化的,那么理论上科学家可以通过调整衰老核心基因来重新编程我们的细胞。这将需要我们目前不具备的技术,但马加良斯认为这是可以创造出来的。他的曾祖父死于肺炎——这是 20 世纪 20 年代的主要死亡原因。当马加良斯小时候感染了同样的疾病时,他用简单的青霉素剂量治愈了。他认为科学家们同样可以开发出衰老疗法,他现在已将自己的职业生涯投入到这项事业中。“我想欺骗死亡,”他直言不讳地说。
[以下是采访的编辑稿。]
到目前为止,欺骗死亡的尝试进展如何?
我不认为我们很快就会有一种像青霉素治疗感染那样“治愈”衰老的药物。但一种名为雷帕霉素的化合物非常有前景。它可以将动物的寿命延长 10% 到 15%,并且已获准用于人类,例如用于器官移植受者。它确实有副作用。我乐观地认为,我们将开发出类似于他汀类药物[每天服用以降低患心脏病风险]的药物,我们每天服用这些药物以达到长寿的目的。如果你能将人类衰老速度减缓 10% 甚至 5%,那仍然会非常了不起。
雷帕霉素是如何起作用的?
雷帕霉素在细胞中做了很多事情,但它的很多作用[涉及]减缓生长和减缓细胞代谢,这就是为什么它对衰老有影响。
你的祖母活到了 103 岁。她服用雷帕霉素了吗?还是她的长寿与其他因素有关?
我认为是阳光和海滩[笑]。我们知道,要成为百岁老人,主要是遗传因素。我的祖母真的不怎么锻炼,而且饮食也不太健康。她不抽烟;她没有非常糟糕的习惯,但她也没有特别健康的习惯。然而,她几乎一直很健康直到最后——她几乎没住过院。对她来说,这归结为基因、环境和一些运气。
你已经对弓头鲸等非常长寿的动物的基因组进行了测序,弓头鲸可以活到 200 岁。它们的基因与我们的基因有何不同?我们可以从中学到什么?
各种长寿动物,如人类、鲸鱼和大象,都必须应对相同的问题,如癌症,但它们使用不同的分子技巧来实现长寿。对于弓头鲸来说,它们似乎具有更好的 DNA 修复能力。我梦想中的实验是提取弓头鲸基因并将其植入小鼠体内,看看小鼠是否会因此活得更长。另一个明显的例子是p53基因,它与癌症抑制密切相关。大象拥有该基因的多个副本,这使它们具有抗癌能力。我们还发现了一些其他的候选基因,不仅在鲸鱼中,而且在裸鼹鼠等啮齿动物中也发现了。
为什么裸鼹鼠如此有趣?
裸鼹鼠非常有趣,因为它们可以活到 30 岁,但它们比大鼠还小,而大鼠只能活大约四年。因此,你有一种与小鼠和大鼠相关的、体型很小的啮齿动物,但寿命更长,而且非常抗癌。
它们的秘诀是什么?
就抗癌能力以及可能的整体衰老而言,这是它们响应和修复 DNA 损伤的能力。但是,小鼠细胞变成癌细胞的阈值远低于人类的[阈值]。如果你将小鼠细胞暴露于 DNA 损伤,它们会患上癌症;如果你将裸鼹鼠细胞暴露于同样的损伤,它将被修复。它们不会患上癌症。
那么,如果小鼠能活几年,裸鼹鼠能活 30 年,而我们能活大约 80 年,这是否意味着寿命是基因编程的?
关于衰老的主流理论是关于磨损——损伤在我们细胞和身体组成部分(如汽车)中随着时间的推移而积累。我从来都不太喜欢这种说法,因为人类不是无生命的物体。当然存在损伤,而且衰老通常看起来非常确定,几乎像一个程序。小鼠的衰老速度是人类的 20 到 30 倍。有很多衰老[特征]恰好发生在每个人身上,甚至跨物种,例如肌肉质量的丧失。这看起来不像是什么随机的事情;它似乎是预先确定的。所以我认为衰老更像是软件问题,而不是硬件问题。
我的假设是,我们的 DNA 中有一套非常复杂的、类似计算机的程序,可以将我们变成成年人。但也许其中一些相同的程序,当它们延续到晚年时,会变得有害。
那有什么例子吗?
一个经典的例子是胸腺退化。你的胸腺是一个产生 T 细胞的腺体,T 细胞对你的免疫系统非常重要。但它在生命早期就消失了,大约在 20 岁左右——如果你肥胖,则更早;如果你是运动员,则更晚。基本上它变成了脂肪。这让我觉得非常程序化。这是一个经典的拮抗多效性案例,即早期有益的过程在后期变得有害。
为什么免疫系统在衰老中如此重要?
我认为免疫系统是靶向衰老的唾手可得的目标。它具有全身性影响,并且随着时间的推移而衰退,这就是为什么像 COVID 这样的疾病对老年人来说非常危险。但是有一些特定的组织,例如胸腺,你可以针对它们进行再生。对我来说,这是开始的一种方式。小鼠实验表明,如果你只改变一个转录因子[一种作用于遗传物质的蛋白质],胸腺就会再生。理论上,我确信我们可以进行像这样的根本性干预——重写我们的基因“软件”并重新设计人类生物学——以延迟甚至逆转衰老。实际上,这很困难,但理论上,我认为潜力巨大。
潜力有多大?如果我们摆脱衰老,我们能活多久?
实际上,我多年前做了一些计算,发现如果我们能“治愈”人类衰老,人类的平均寿命将超过 1000 年。在没有事故和暴力死亡的情况下,最长寿命可能长达 20,000 年。这听起来可能很多,但有些物种已经可以存活数百年——在某些情况下甚至数千年[例如六放海绵和 Great Basin Bristlecone 松树]。如果我们能够重新设计我们的生物学,以消除癌症并避开我们的基因软件程序的有害作用,那么健康益处将令人难以置信。
这听起来很极端。如此深刻的干预措施甚至有可能实现吗?
我认为这是有可能的。这会很快发生吗?我认为这不太可能。即使你能弄清楚衰老是如何运作的,开发干预措施也并非易事。我也是一位有抱负的科幻小说作家,我注意到一件事是,这些小说设定在 100 年或 1000 年后的未来,未来拥有各种各样的技术,使人们能够做令人难以置信的事情,例如在恒星之间旅行——但人们仍然在衰老。但我认为到那时我们会弄清楚衰老问题。