IT之家 3 月 12 日消息，上個(gè)月，杜克大學(xué)和加州大學(xué)舊金山分校的研究團(tuán)隊(duì)在《生物學(xué)通訊》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)研究，揭示了馬達(dá)加斯加的肥尾鼠狐猴在冬眠期間能夠逆轉(zhuǎn)細(xì)胞衰老過(guò)程的現(xiàn)象。
我們對(duì)衰老的外在跡象早已司空見(jiàn)慣，比如皮膚變松弛、頭發(fā)變稀疏。然而，許多與年齡相關(guān)的改變實(shí)際上始于細(xì)胞內(nèi)部，甚至是我們的 DNA。隨著時(shí)間的推移，DNA 會(huì)逐漸磨損。不過(guò)，有些生物似乎找到了一種方法，至少可以暫時(shí)逆轉(zhuǎn)這一過(guò)程。
肥尾鼠狐猴，這種體型如倉(cāng)鼠般大小的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物，在每年的冬眠季節(jié)，能夠?qū)⒓?xì)胞衰老的時(shí)鐘撥回，暫時(shí)超越時(shí)間的限制。研究發(fā)現(xiàn)，這種神奇的逆轉(zhuǎn)過(guò)程涉及到它們?nèi)旧w末端的微小“帽子”—— 端粒。端粒的作用類(lèi)似于鞋帶末端的塑料尖頭，防止鞋帶磨損。每次細(xì)胞分裂時(shí)，端粒都會(huì)丟失一小部分，隨著時(shí)間推移，端粒會(huì)逐漸變短。慢性壓力、久坐不動(dòng)的生活方式以及睡眠不足都會(huì)加速端粒的縮短。最終，端粒變得短到以至于無(wú)法提供保護(hù)，細(xì)胞也會(huì)失去正常功能。
然而，鼠狐猴卻有一種方法可以防止端?？s短，甚至使其變長(zhǎng)，從而使細(xì)胞“返老還童”，至少在一段時(shí)間內(nèi)是這樣。根據(jù)研究，這一切都發(fā)生在冬眠期間。研究的主要作者、杜克大學(xué)的 Marina Blanco 表示，當(dāng)野外的冬季來(lái)臨時(shí)，鼠狐猴會(huì)躲進(jìn)樹(shù)洞或地下的洞穴，在那里度過(guò)長(zhǎng)達(dá)七個(gè)月的“假死”狀態(tài)。這是一種在食物匱乏時(shí)期生存的策略。
在冬眠期間，鼠狐猴的新陳代謝進(jìn)入慢動(dòng)作狀態(tài)：心率從每分鐘約 200 次降至不到 8 次，身體變得冰冷，每 10 分鐘左右才呼吸一次。它們可以在這種寒冷的待機(jī)狀態(tài)下持續(xù)一周左右，然后需要短暫地升溫，諷刺的是，這時(shí)它們會(huì)“補(bǔ)覺(jué)”。之后，它們?cè)俅芜M(jìn)入冬眠狀態(tài)，等待食物豐富的季節(jié)回歸。
為了研究這一現(xiàn)象，研究人員在杜克狐猴中心跟蹤了 15 只鼠狐猴，觀察它們?cè)诙咔?、冬眠中和冬眠后的變化，并通過(guò)頰拭子檢測(cè)端粒的變化。為了幫助它們冬眠，研究人員將溫度從 77 華氏度（IT之家備注：約 25 攝氏度）逐漸降低到 50 多華氏度（約 10 多攝氏度），模擬狐猴原生棲息地的冬季環(huán)境，并為它們提供了人工洞穴，讓它們可以蜷縮起來(lái)度過(guò)寒冷。
實(shí)驗(yàn)中，一組動(dòng)物在清醒和活躍時(shí)被提供食物，而另一組則在整個(gè)冬眠季節(jié)不吃、不喝、不動(dòng)，完全依靠尾巴中儲(chǔ)存的脂肪生存，就像在野外一樣。通常情況下，端粒長(zhǎng)度會(huì)隨著時(shí)間推移而縮短，因?yàn)榧?xì)胞分裂會(huì)磨損它們。但基因測(cè)序顯示，在冬眠期間，狐猴的端粒并沒(méi)有縮短，反而變長(zhǎng)了。就好像時(shí)間在流逝，它們的細(xì)胞卻被拉回了更年輕的狀態(tài)。
“結(jié)果與我們的預(yù)期完全相反，”研究人員 Greene 說(shuō)。“一開(kāi)始我們以為數(shù)據(jù)出了問(wèn)題?！钡a(bǔ)充說(shuō)，加州大學(xué)舊金山分校的共同作者 Dana Smith 在 2009 年諾貝爾獎(jiǎng)得主 Elizabeth Blackburn 的實(shí)驗(yàn)室中確認(rèn)了這一發(fā)現(xiàn)，Blackburn 因發(fā)現(xiàn)端粒如何自我重建而獲獎(jiǎng)。
總體而言，經(jīng)歷更深冬眠狀態(tài)的狐猴端粒變長(zhǎng)了。相比之下，那些“醒來(lái)”進(jìn)食的狐猴端粒長(zhǎng)度在研究期間相對(duì)穩(wěn)定。不過(guò)，這種變化是暫時(shí)的。動(dòng)物冬眠結(jié)束后兩周，研究人員發(fā)現(xiàn)它們的端粒恢復(fù)到了冬眠前的長(zhǎng)度。
Blanco 認(rèn)為，端粒延長(zhǎng)可能是為了抵消在周期性重新升溫階段可能發(fā)生的細(xì)胞損傷。Greene 補(bǔ)充說(shuō)，就像在寒冷天氣中長(zhǎng)時(shí)間閑置后啟動(dòng)汽車(chē)一樣，這種劇烈的新陳代謝加速“對(duì)身體是一種極端的挑戰(zhàn)，從零到百”。
類(lèi)似的現(xiàn)象最近也在人類(lèi)中被觀察到，例如在國(guó)際空間站上度過(guò)一年或在水下生活數(shù)月的人。通過(guò)延長(zhǎng)端粒，狐猴可能有效地增加了細(xì)胞分裂的次數(shù)，從而在壓力時(shí)期為細(xì)胞注入新的活力，這種機(jī)制似乎奏效了 —— 鼠狐猴的壽命可以達(dá)到其他同體型靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的兩倍。
據(jù)IT之家了解，一種名為 galago 的類(lèi)似大小的非冬眠靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物通常只能活 12 到 13 年，而肥尾鼠狐猴的壽命紀(jì)錄接近 30 年。Blanco 警告說(shuō)，雖然長(zhǎng)壽和端粒修復(fù)“可能有關(guān)聯(lián)，但我們還不確定”。至于狐猴是如何延長(zhǎng)端粒的，仍然是一個(gè)謎。
但研究人員表示，解開(kāi)這一謎團(tuán)可能會(huì)幫助科學(xué)家開(kāi)發(fā)出新的方法，以預(yù)防或治療人類(lèi)的與年齡相關(guān)的疾病，同時(shí)避免因細(xì)胞過(guò)度分裂而導(dǎo)致癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。這一發(fā)現(xiàn)為人類(lèi)抗衰老研究開(kāi)辟了新的可能性。
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