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6.人的生命到底能延續(xù)多久? (How Much Can Human Life Span be Extended?)
一個人的壽命長度對于人的心理、家庭和社會都會產(chǎn)生重大的影響,那么人到底能活多久?浪漫的人希望像吃了“唐僧肉”一樣長生不老?科學家則要從科學角度來思考這個問題。 1997年,人類有史以來有確切記錄的壽命最長的人Jeanne Calment在法國南部去世,享年122歲 (注:可以確信122歲并非有史以來人類記載的最長壽命,中國就曾經(jīng)有147歲和156歲的記載,不過是都沒有被完全確認和核實) 。隨著現(xiàn)代科技文明的發(fā)展,如果生物學家或人類學家所預言的技術可以實現(xiàn),那么在未來的數(shù)十年,122歲的長壽記錄將不再是難以攀及的事實,很多科學家都相信這個世紀的年輕一代將會迎來人類生命跨越百歲的時代。根據(jù)科學家們在酵母菌、線蟲、老鼠等不同物種上所做的壽命延長實驗的結果來看,許多科學家相信人類生命的延續(xù)工作完全可以讓人的平均壽命延長到100~110歲之間。現(xiàn)在的世界統(tǒng)計結果是:發(fā)達國家百歲老人的比例是每10,000人當中才有1個。當然,也有很多科學家對這個問題并不樂觀,他們認為人類抗衰老的研究工作遠遠比其它物種要復雜,而且還有更多的額外限制。其它物種延長生命的行之有效的策略,對于人可能實際上是行不通的,并且生命延長的結果還伴隨倫理道德等一系列的社會問題。 在大約二三十年以前,關于人類延緩衰老的研究還是一潭死水,因為人們普遍認為人的壽命長短基本上是一個無法被改變的事實,各種動物也都有一個相對恒定的平均壽命和最高壽命。當許多分子生物學家開始從分子水平去尋找抗衰老的有效方法并取得進展的時候,人們才開始相信生命的長短確實可以通過科學的手段進行干預和獲得改善。 實驗發(fā)現(xiàn),適當?shù)亟档皖愐葝u素受體(與高熱量代謝活動有關)的水平能夠把線蟲的壽命延長到令人驚訝的6個星期,這是正常線蟲壽命的2倍;對某些鼠類如果降低其高熱量的飲食攝入(讓其保持饑餓狀態(tài),只維持正常營養(yǎng)需求),其壽命會比正常老鼠的延長50%。盡管如此,在有些物種上的抗衰老努力卻一直沒有獲得成功。例如,對線蟲減少其高熱量食物的攝入,會促使它進入和冬眠一樣的所謂“耐受”狀態(tài),使其新陳代謝變慢,這一點可能對線蟲生命的延緩起到關鍵作用,但對其它大型物種卻很難得到這樣的結果。另外,對于壽命短的物種(如線蟲和果蠅),它們的衰老過程在實驗中都能明顯地延緩,這可能緣于此類生物對壽命延緩的干預更為敏感,但這個特點對其它大型物種以及對于人類來說卻根本不適用,尤其對人的效果還根本無法獲得確認。 總體而言,那些采取成功延緩某些物種衰老的策略最后都集中在以下的三個方面:(1)熱量限制(calorie restriction:一種降低高熱量食物攝入的飲食策略);(2)降低類胰島素增長因子1(IGF-1:一種蛋白質)的水平;(3)阻止機體組織的氧化性損傷。以上三種延長壽命的策略并非相互獨立,它們之間可能存在某種關聯(lián)(例如高熱量食物攝入限制的動物,它們的IGF-1水平普遍較低)。到目前為止,這種相關性還沒有最終獲得證實。 對某些物種有效的抗衰老策略之間是否有本質的聯(lián)系,這些策略能否直接應用于延續(xù)人的壽命?如果真有效,那么其有效性又該如何確認?由于延緩衰老的配劑不像治療癌癥或心臟疾病的藥物,其延緩衰老的療效就非常模糊和難以被確認,這就造成了延緩衰老的研究結果很難被確立或解釋,與此同時還有一個安全性保障的問題。就物種而言,限制高熱食物攝入延長個體壽命顯然降低了物種的繁殖力,例如在實驗室內(nèi)長壽的果蠅種族根本無法與野外的物種進行群體競爭而最終消亡。對于我們?nèi)祟惗?,要搜集實驗結果都存在很大困難,因為人的壽命周期長,要從那些真正衰老緩慢的志愿者身上獲得數(shù)據(jù),需要花費更長的時間過程,以至于實驗數(shù)據(jù)到來的時候而操作實驗的人可能已經(jīng)死去了,這樣一來,數(shù)據(jù)就無法獲得科學地確認。 盡管延緩衰老的實驗非常耗時費力,但這依然沒有阻止科學家們探索的腳步,有些研究人員已經(jīng)成立了公司致力于尋找延緩衰老的藥物和方法。在這些嘗試中,一個顯然非常有趣的問題是熱量限制攝入的方法是否也對人體有效?這方面的實驗已經(jīng)在靈長目動物身上進行了測試,位于馬里蘭州貝塞斯達(美國馬里蘭州中部城市)的美國國家抗衰老研究所(NIA)也已經(jīng)開始了短期的人體測試項目。參試志愿者被要求執(zhí)行1年的非常嚴格的飲食計劃,研究人員將不間斷地測試志愿者的新陳代謝和其他身體指標,用來監(jiān)控飲食限制對衰老過程的影響。 人類抗衰老研究的另一個重要方面是對具有遺傳特征的長壽者基因的比較研究。盡管許多科學家并不同意人類的平均壽命極限是85歲、100歲或150歲的說法,但他們大多數(shù)都相信人類的平均壽命一定存在一個固有的和遺傳基因有關的上界。所以從基因的角度去研究細胞的衰老,以及細胞如何衰老和失去繁殖活力,是人類抗衰老研究的重要課題。 細胞的生死更替和保持活力,這必然與生命整體的壽命長短緊密關聯(lián),所以研究細胞的衰老過程,搞清楚細胞在衰老過程中基因的作用、變化和細胞內(nèi)細胞器或物質的改變,這對于研究人體衰老至關重要。人體的細胞可以不斷分裂產(chǎn)生新的細胞,而經(jīng)過不斷分裂后的老細胞為什么最終失去分裂能力而死亡(細胞在體內(nèi)或在體外培養(yǎng),其分裂總有一個極限次數(shù))?在這個周期中,基因(秩序)、能量(活力)、熱量(無序)到底起到什么樣的作用?根據(jù)醫(yī)學觀察,人體細胞由于功能分化,有些組織的細胞一生都不會分裂,它們只是消耗直至死亡(如神經(jīng)細胞、骨骼細胞、心肌細胞和卵巢實質細胞),有些細胞則是有條件分裂(損傷后被動進行分裂,如肝細胞、腎細胞),而有些細胞一直在分裂和增殖(對人體消耗的不斷補充,如上皮細胞、血細胞)。這些分化了的細胞都來源于所謂的干細胞,或者源于更早的唯一卵細胞。這個初始化的細胞為什么就有這么大的生命力,它的活力難道僅僅是存在于細胞核內(nèi)的DNA的序列代碼嗎? 從細胞的分裂分化和死亡過程來看,人體整體環(huán)境的不可逆變化是造成最終個體死亡的關鍵因素,而細胞內(nèi)固有的DNA信息的轉錄能力(包括表達的水平、效率和準確度)是驅動一切分裂分化的根源。至于為什么人體會有壽命的限制,這需要從多方面深究:是緣于DNA中固化的東西,還是因為消耗不分裂細胞而產(chǎn)生衰老和死亡?為什么神經(jīng)細胞不會分裂而能獲得增殖?到底是什么物質啟動或關閉了細胞的分裂活力?為什么癌細胞能獲得超常分裂能力?假如細胞的復制總是如嬰兒時期一樣(提供的營養(yǎng)物質在本質上沒有區(qū)別)新鮮,那人的壽命會受到限制嗎?所以人體衰老的原因應該是:(1)存在于DNA中的固定程序,它是生命體DNA序列中本身設定的,決定了幼兒期、青春期、更年期的更替直至步入最后的死亡。(2)人體適應環(huán)境的不可逆退化過程。地球是一個開放系統(tǒng),它的熵時刻都在發(fā)生變化,這對生命體的基因轉錄、蛋白質合成等會產(chǎn)生影響,包括DNA本身及其微環(huán)境的變化,將造成轉錄不可能產(chǎn)生象幼兒一樣功能的新細胞。 對以上兩個方面抗衰老的研究結果是,集中在DNA基礎上的形成了所謂的遺傳學派,這是針對長壽基因研究或針對早衰病人基因的研究所形成的觀點;在分子水平研究細胞衰退中各種物質、結構和成分的變化,形成了所謂的退化學派(或差錯學派)。后者認為自由基的積累、代謝廢物的堆積、大分子交聯(lián)、細胞器退變、基因損傷等影響生命的延續(xù)。 從社會學角度看,抗衰老研究的目的到底是什么?如果抗衰老的目的不是為了延長一個垂暮之年老人的生命,而是為了實現(xiàn)延緩整個人體的衰老過程或者避免染上與衰老有關的疾病,這才是科學上真正有意義的。但是無論如何,從科學角度去研究人體衰老必將是本世紀最為火熱的一個研究課題。 |
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