苍蝇通常活不超过20天,圈养小鼠可以活2年,狐狸可以活10年,大猩猩可以活40年左右......一般来说,一个物种的预期寿命与其大小密切相关。但是,某些例外可能会忽略时间规则。他们的秘密是什么?是什么神秘的生物过程将他们从时间的束缚中解放出来?
水母可以回到老年并回到他们的孩子身边

小小的Turritopsis dohrnii拥有永生的秘密!
当受到压力或繁殖时,它会收缩并退化到一个年轻的阶段,成为附着在海底的水獭。这个过程被称为"转分化",目前尚不清楚,它允许细胞在重新分化并开始新的生命周期之前,像出生时一样恢复到未分化的状态。
"我们以前只在年轻的水母身上看到过这种情况,"法国滨海艺术中心大学海洋生物学博士后托马斯·巴斯蒂安(Thomas Bastian)说。厦门大学海洋与地球学院副教授郑连明的团队点燃了这场革命的导火索:2015年,他们成功地观察到分布在中国沿海的一种海月水母中发生了同样的分化转变。
"有充分的理由相信,这是这些生物成功超过5亿年的秘诀之一。托马斯·巴斯蒂安补充道。
水熊蠕虫能够暂停一段时间
"如果他们是人类,我们可以在临床上宣布他们死亡。法国国家自然历史博物馆的讲师塞德里克·胡巴斯(Cedric Hubas)惊叹于他所研究的缓慢移动的动物,通常被称为"水熊虫"。
在记录的数千种水熊物种中,现在只有15种明显是隐性的:当栖息地恶化(干燥,低,缺氧)时,它们可以失去高达99%的水并收缩形成一个囊,就好像它是一个没有生命的球体一样。
在这种可以持续数百年的状态下,身体的新陈代谢已经停滞不前。其组织中的液体被海藻糖取代以维持细胞结构。一旦环境再次变得宜居,它们就会补充水分并恢复。"一些科学家提出了'睡美人'假说:在这种状态下,水熊细胞不会衰老。
日本国家极地研究所的科学家于2014年"复活"了两只水熊虫,称为Acutuncus antarticus:它们于1983年在南极洲的一片苔藓中被发现,并在-20°C下保存了30.5年。当它们恢复时,似乎有一种独特的DNA修复机制同步启动。
通过对另一种名为Ramazotius Varieornatu的水熊进行测序,东京大学的生物学家发现,它体内的一种蛋白质甚至可以修复被X射线辐射损伤的人类细胞的40%的DNA!
慢节奏生活中的漏洞
"由于洞穴的寿命很长,人们希望它具有缓慢的新陈代谢或高度抗氧化的机制,但事实并非如此。法国里昂大学自然和人工水文系统生态实验室的生理学家Yann Voituron指出。
为了探索这种小型洞穴栖息的两栖动物一个世纪长寿的秘密,他和他的同事们提出了各种假设。
最新结果显示,他们的生活方式很慢,平均每天的活动时间仅为五分钟。"我们的假设是,因为它们挤压接缝而无所事事,它们很少产生对身体有毒的副产品。由于没有已知的天敌,洞穴可以以非常缓慢的速度轻松移动,消耗很少的能量。
但这些研究仍处于摸索阶段。法国理论生态学和实验生态学站的研究工程师Olivier Gillaume说,他对这种动物的探索可以追溯到1954年。
弓头鲸对癌症免疫
弓头鲸的细胞数量是人类的数千倍,它们患癌症的风险应该更高,但它们与癌症绝缘。
"我们观察到它们具有修复DNA的机制,并通过调节细胞周期来防止它们随着年龄的增长而对DNA的损伤。英国利物浦大学(University of Liverpool)老龄化专家若昂·佩德罗·德·马加良斯(João Pedro de Magalhães)说,有一个中间原因。但究竟什么是细胞、分子和遗传机制呢?"用鲸鱼做实验是不可能的......"
研究人员感叹,为了获得更多信息,他正在考虑将弓头鲸基因植入小鼠体内进行进一步研究。
海胆具有终身再生能力
"我们从海胆身上看到,伴随衰老而来的身体衰退并非不可避免。百慕大海洋科学研究所(BIOS)专门研究衰老的生物化学家Andrea Bodnar认为,海胆与所有衰老理论背道而驰。
例如,Astropyga radiata,即使它达到100岁,或Stringylocentrotus purpupuratus,也会继续生长并修复其受损的附属物(管脚和棘轮)。这是一种罕见的超能力,因为大多数动物随着年龄的增长而削弱了它们再生组织的能力。
它们的秘密在于成熟组织中的特殊干细胞,这些干细胞可以分化成不同类型的细胞并再生组织。"特别是,我们已经证实,特殊干细胞中的基因表达不会随着年龄的增长而降解海胆的身体组织。下一步是了解相关的细胞和分子机制。Andrea Boehner解释了他的观察结果。
即使是预期寿命仅为四年的Lytechinus varigatus,似乎也没有经历下降。"他们死于捕食者,事故或传染病,而不是身体衰老。研究人员惊讶地得出结论。即使他们活不长,他们也不会变老!
裸鼹鼠用透明质酸对抗癌症
传说被颠覆了:2016年3月,华盛顿大学的研究人员在裸鼹鼠中发现了两例癌症,这些癌症长期以来一直被认为是无癌症的。
啮齿动物可以活到30年(小鼠只能活两年),对肿瘤形成具有惊人的防御能力,这是许多化妆品中使用的透明质酸。聚合物由糖组成,广泛存在于生物体的结缔组织中。
根据美国罗切斯特大学的研究人员的说法,裸鼹鼠中高分子量透明质酸的浓度是小鼠和人类的五倍。这种分子阻止细胞周期,并防止突变细胞像癌细胞一样在彼此接触后不受控制地分裂。
"透明质酸的作用是显着的,但还有其他原因可以解释抗癌性。Delphine del Marmol在比利时那慕尔大学医学院发表了一篇关于该主题的博士论文,她说她对与透明质酸相互作用的细胞受体的数量感到好奇。
"冷冻"氧化反应小头沉睡鲨
早期发现的近400年历史的小头沉睡鲨鱼无疑是低温有助于长寿的活生生的证据。
它的寒冷条件(北冰洋的深水温度不超过12摄氏度)降低了其体内的化学反应速率,使其不仅不易受到感染,而且新陈代谢或衰老也较慢。
然而,最近对美丽的隐藏线虫的研究表明,寒冷对长寿的影响也应该有一些遗传因素:低温实际上激活了线虫中的一个基因,该基因涉及氧化应激抵抗和细胞衰老。
根据研究人员的说法,这种机制可能适用于整个动物王国......而小头沉睡的鲨鱼显然是最好的鲨鱼之一。
作者:Camille Chandès
编者:陈天涵