这种小型哺乳动物或许掌握着逆转衰老的秘密

煤油灯科技2025-06-13 09:27

研究这些远亲灵长类动物在冬眠期间如何减缓衰老,可能会揭示促进人类健康衰老的新策略。

我们都熟悉衰老的可见迹象:皮肤松弛、头发稀疏,以及每天在镜中看到的逐渐变化。但衰老的许多影响始于身体深处,在细胞层面,甚至我们的DNA也会随着时间的推移而累积损伤。

值得注意的是,一些动物已经找到了暂时逆转这一过程的方法。其中一个例子就是马达加斯加的肥尾矮狐猴。根据杜克大学和加利福尼亚大学旧金山分校 (University of California, San Francisco) 科学家们的最新研究,这种体型像仓鼠一样小的灵长类动物在冬眠期间实际上可以减缓甚至逆转细胞衰老。

端粒的作用

这种能力与他们染色体末端的微小保护帽有关,这种保护帽被称为端粒。端粒就像鞋带末端的塑料帽,可以防止鞋带散开,从而有助于保护细胞分裂过程中的DNA不受损伤。

每当细胞分裂时,其端粒在此过程中都会丢失一小部分,因此端粒会随着年龄增长而变短。

慢性压力、久坐不动的生活方式以及睡眠不足等因素都会加速端粒的损耗。最终,端粒会变得非常短,无法再起到保护作用,细胞也会失去正常功能。

但发表在《生物学快报》上的一项研究表明,侏儒狐猴有一种方法可以防止端粒缩短,甚至使其变长,从而有效地使细胞恢复活力,至少持续一段时间。

这一切都是在冬眠期间发生的,杜克大学的主要作者玛丽娜·布兰科说。当野外进入冬季时,侏儒狐猴会消失在树洞或地下洞穴中,它们每年在其中会度过长达七个月的休眠状态。

这是在食物短缺时期求生的策略。

为生存而减慢新陈代谢

在这一新陈代谢减缓期间,它们的心率从每分钟约200次下降到不足8次,体温下降,大约每10分钟才呼吸一次。

冬眠的侏儒狐猴可以在这种寒冷、待机的状态下待上大约一个星期,然后它们得短暂地暖和一下身子,具有讽刺意味的是,这时它们会补觉。然后,它们会重新进入蛰伏状态,等待食物充足的季节再次到来。

在这项研究中,研究人员在杜克狐猴中心观察了 15 只侏儒狐猴在冬眠前、冬眠期间和冬眠后的状态,通过检测脸颊拭子来追踪它们的端粒如何随时间变化。

为了帮助它们冬眠,研究人员逐渐将恒温器的温度从77华氏度(约25摄氏度)调至50多华氏度(约10至15摄氏度),以模拟狐猴原栖息地的冬季状况,并为它们提供人工洞穴,让它们蜷缩起来抵御寒冷。

如果第一组动物保持清醒和活跃,就会获得食物。而另一组动物则会在长达数月的冬眠期间不吃不喝不动,靠着它们尾巴里储存的脂肪存活,就像它们在野外生存一样。

意外的基因发现

通常,随着细胞分裂的进行,端粒的长度会随时间逐渐缩短。

但基因测序显示,在冬眠期间,环尾狐猴的端粒并未变短,实际上还变长了。

似乎,随着月份的增加,他们的细胞仿佛又年轻了回去。

格林(Greene)说:“结果与你所期望的恰恰相反。”

她补充道:“起初,我们认为数据有些问题。”但加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)的联合作者、2009年因发现端粒重建机制而共享诺贝尔奖的伊丽莎白·布莱克本(Elizabeth Blackburn)实验室的达娜·史密斯(Dana Smith)证实了这一发现。

总体而言,经历更深程度冬眠的狐猴端粒变得更长。

相比之下,在研究期间,那些“醒来”进食的狐猴的端粒长度保持相对稳定。

短暂的青春

环尾狐猴的这些变化只是暂时的。研究人员注意到,这些动物结束冬眠两周后,它们的端粒长度就恢复到了冬眠前的水平。

布兰科说,延长休眠期可能是为了抵消细胞在周期性回暖阶段可能遭受的任何损伤。

格林补充道,这就像在寒冷的天气里,汽车放置了一段时间未使用,然后突然启动,这些剧烈的代谢增速“真的会把身体逼到极限,从静止状态迅速达到剧烈运动状态”。

最近在经历其他压力环境的人类身上也观察到了类似的延长现象,比如在国际空间站上度过一年,或在水下生活数月。

布兰科说,通过延长端粒,狐猴可以有效地增加细胞分裂次数,从而在压力时期为细胞增添新的生命力。

这似乎奏效了——侏儒狐猴的寿命是其他同等大小灵长类动物的两倍。

跳囊鼠是一种体型相近但不冬眠的灵长类动物,其寿命约为12或13年,而记录表明,胖尾矮狐猴的寿命可接近30年。

布兰科(Blanco)提醒道:“长寿和端粒修复可能有关联,但我们还无法确定。”

狐猴究竟是如何延长端粒的,目前仍是一个谜。

研究人员称,但是弄清楚它们是如何做到的,可能有助于研究者开发出新的方法,以预防或治疗人类的年龄相关疾病,同时不会增加失控的细胞分裂的风险,而失控的细胞分裂有可能导致癌症。

参考文献:《灵长类动物冬眠期间食物剥夺与端粒延长有关》,作者:玛丽娜·B·布兰科、达娜·L·史密斯、莉迪亚·K·格林、珏琳、彼得·H·克洛弗,发表于2025年2月1日,《生物学快报》。DOI:10.1098/rsbl.2024.0531

本研究部分资金由杜克狐猴研究中心提供。

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