天天看點

長壽動物是如何養生的?

蒼蠅通常活不超過20天,圈養小鼠可以活2年,狐狸可以活10年,大猩猩可以活40年左右......一般來說,一個物種的預期壽命與其大小密切相關。但是,某些例外可能會忽略時間規則。他們的秘密是什麼?是什麼神秘的生物過程将他們從時間的束縛中解放出來?

水母可以回到老年并回到他們的孩子身邊

長壽動物是如何養生的?

小小的Turritopsis dohrnii擁有永生的秘密!

當受到壓力或繁殖時,它會收縮并退化到一個年輕的階段,成為附着在海底的水獺。這個過程被稱為"轉分化",目前尚不清楚,它允許細胞在重新分化并開始新的生命周期之前,像出生時一樣恢複到未分化的狀态。

長壽動物是如何養生的?

"我們以前隻在年輕的水母身上看到過這種情況,"法國濱海藝術中心大學海洋生物學博士後托馬斯·巴斯蒂安(Thomas Bastian)說。廈門大學海洋與地球學院副教授鄭連明的團隊點燃了這場革命的導火索:2015年,他們成功地觀察到分布在中國沿海的一種海月水母中發生了同樣的分化轉變。

"有充分的理由相信,這是這些生物成功超過5億年的秘訣之一。托馬斯·巴斯蒂安補充道。

水熊蠕蟲能夠暫停一段時間

長壽動物是如何養生的?

"如果他們是人類,我們可以在臨床上宣布他們死亡。法國國家自然曆史博物館的講師塞德裡克·胡巴斯(Cedric Hubas)驚歎于他所研究的緩慢移動的動物,通常被稱為"水熊蟲"。

在記錄的數千種水熊物種中,現在隻有15種明顯是隐性的:當栖息地惡化(幹燥,低,缺氧)時,它們可以失去高達99%的水并收縮形成一個囊,就好像它是一個沒有生命的球體一樣。

長壽動物是如何養生的?

在這種可以持續數百年的狀态下,身體的新陳代謝已經停滞不前。其組織中的液體被海藻糖取代以維持細胞結構。一旦環境再次變得宜居,它們就會補充水分并恢複。"一些科學家提出了'睡美人'假說:在這種狀态下,水熊細胞不會衰老。

日本國家極地研究所的科學家于2014年"複活"了兩隻水熊蟲,稱為Acutuncus antarticus:它們于1983年在南極洲的一片苔藓中被發現,并在-20°C下儲存了30.5年。當它們恢複時,似乎有一種獨特的DNA修複機制同步啟動。

通過對另一種名為Ramazotius Varieornatu的水熊進行測序,東京大學的生物學家發現,它體内的一種蛋白質甚至可以修複被X射線輻射損傷的人類細胞的40%的DNA!

慢節奏生活中的漏洞

長壽動物是如何養生的?

"由于洞穴的壽命很長,人們希望它具有緩慢的新陳代謝或高度抗氧化的機制,但事實并非如此。法國裡昂大學自然和人工水文系統生态實驗室的生理學家Yann Voituron指出。

為了探索這種小型洞穴栖息的兩栖動物一個世紀長壽的秘密,他和他的同僚們提出了各種假設。

最新結果顯示,他們的生活方式很慢,平均每天的活動時間僅為五分鐘。"我們的假設是,因為它們擠壓接縫而無所事事,它們很少産生對身體有毒的副産品。由于沒有已知的天敵,洞穴可以以非常緩慢的速度輕松移動,消耗很少的能量。

長壽動物是如何養生的?

但這些研究仍處于摸索階段。法國理論生态學和實驗生态學站的研究工程師Olivier Gillaume說,他對這種動物的探索可以追溯到1954年。

弓頭鲸對癌症免疫

長壽動物是如何養生的?

弓頭鲸的細胞數量是人類的數千倍,它們患癌症的風險應該更高,但它們與癌症絕緣。

"我們觀察到它們具有修複DNA的機制,并通過調節細胞周期來防止它們随着年齡的增長而對DNA的損傷。英國利物浦大學(University of Liverpool)老齡化專家若昂·佩德羅·德·馬加良斯(João Pedro de Magalhães)說,有一個中間原因。但究竟什麼是細胞、分子和遺傳機制呢?"用鲸魚做實驗是不可能的......"

長壽動物是如何養生的?

研究人員感歎,為了獲得更多資訊,他正在考慮将弓頭鲸基因植入小鼠體内進行進一步研究。

海膽具有終身再生能力

長壽動物是如何養生的?

"我們從海膽身上看到,伴随衰老而來的身體衰退并非不可避免。百慕大海洋科學研究所(BIOS)專門研究衰老的生物化學家Andrea Bodnar認為,海膽與所有衰老理論背道而馳。

例如,Astropyga radiata,即使它達到100歲,或Stringylocentrotus purpupuratus,也會繼續生長并修複其受損的附屬物(管腳和棘輪)。這是一種罕見的超能力,因為大多數動物随着年齡的增長而削弱了它們再生組織的能力。

它們的秘密在于成熟組織中的特殊幹細胞,這些幹細胞可以分化成不同類型的細胞并再生組織。"特别是,我們已經證明,特殊幹細胞中的基因表達不會随着年齡的增長而降解海膽的身體組織。下一步是了解相關的細胞和分子機制。Andrea Boehner解釋了他的觀察結果。

長壽動物是如何養生的?

即使是預期壽命僅為四年的Lytechinus varigatus,似乎也沒有經曆下降。"他們死于捕食者,事故或傳染病,而不是身體衰老。研究人員驚訝地得出結論。即使他們活不長,他們也不會變老!

裸鼹鼠用透明質酸對抗癌症

長壽動物是如何養生的?

傳說被颠覆了:2016年3月,華盛頓大學的研究人員在裸鼹鼠中發現了兩例癌症,這些癌症長期以來一直被認為是無癌症的。

齧齒動物可以活到30年(小鼠隻能活兩年),對惡性良性腫瘤形成具有驚人的防禦能力,這是許多化妝品中使用的透明質酸。聚合物由糖組成,廣泛存在于生物體的結締組織中。

長壽動物是如何養生的?

根據美國羅切斯特大學的研究人員的說法,裸鼹鼠中高分子量透明質酸的濃度是小鼠和人類的五倍。這種分子阻止細胞周期,并防止突變細胞像癌細胞一樣在彼此接觸後不受控制地分裂。

"透明質酸的作用是顯着的,但還有其他原因可以解釋抗癌性。Delphine del Marmol在比利時那慕爾大學醫學院發表了一篇關于該主題的博士論文,她說她對與透明質酸互相作用的細胞受體的數量感到好奇。

"冷凍"氧化反應小頭沉睡鲨

長壽動物是如何養生的?

早期發現的近400年曆史的小頭沉睡鲨魚無疑是低溫有助于長壽的活生生的證據。

它的寒冷條件(北冰洋的深水溫度不超過12攝氏度)降低了其體内的化學反應速率,使其不僅不易受到感染,而且新陳代謝或衰老也較慢。

長壽動物是如何養生的?

然而,最近對美麗的隐藏線蟲的研究表明,寒冷對長壽的影響也應該有一些遺傳因素:低溫實際上激活了線蟲中的一個基因,該基因涉及氧化應激抵抗和細胞衰老。

根據研究人員的說法,這種機制可能适用于整個動物王國......而小頭沉睡的鲨魚顯然是最好的鲨魚之一。

作者:Camille Chandès

編者:陳天涵

長壽動物是如何養生的?