任何生命都會隨著時間流逝而老去,但世界上有一些不老「異類」,比如鼠耳蝠屬蝙蝠,小小一只壽命卻可能活超過 40 年?,F(xiàn)在生物學(xué)家更進一步發(fā)現(xiàn)這些蝙蝠身上的不老關(guān)鍵基因,也許未來可替人類找到長壽的祕訣。讓我們簡單回顧一下有關(guān)細胞衰老研究的歷史。2009 年時,分子生物學(xué)家伊麗莎白布雷克本(Elizabeth Blackburn)因研究「端?!购汀付肆C浮谷绾纬蔀楸Wo染色體的「護衛(wèi)」而成為該領(lǐng)域先驅(qū),并與另外兩名分子生物學(xué)家格雷德、紹斯塔克一起獲得 2009 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。歸功于他們的發(fā)現(xiàn),今天我們有了對端粒的基本概念。端粒(Telomere)是真核生物染色體末端的 DNA 重復(fù)序列,為染色體保護結(jié)構(gòu),用來保持染色體的完整性和控制細胞分裂周期。DNA 的復(fù)制機制為每次染色體復(fù)制后,延遲股上的染色體末端必然無法被復(fù)制,因此真核生物在染色體末端另演化出「端?!挂援斪骺杀恢貜?fù)遺棄的片段。隨著分裂次數(shù)越多,端粒會變得越來越小直到消耗殆盡,之后細胞將立即啟動凋亡機制,雖然目前因果關(guān)系還有些模糊,但端粒也被推測和衰老及死亡率有明顯關(guān)聯(lián)。也就是說等你老了,染色體上的端粒可能已縮小不到剛出生時的一半──不只人類,多數(shù)生物都是如此。 但某些種類的蝙蝠卻違背這種機制而變得超長壽,引起科學(xué)家關(guān)注。按照定律,小型生物代謝快、壽命短,大型生物代謝慢、壽命長,比如蜉蝣(mayfly)壽命只有數(shù)小時至幾天,但有些鯨魚可以活 2 世紀。引起科學(xué)家注意的是鼠耳蝠屬(學(xué)名:Myotis)蝙蝠,體重介于 2~45 公克,體型特征為耳朵長度大于寬度、有長矛形狀的耳屏,該屬底下約有 90 個不同種類。鼠耳蝠屬是世上「最長壽」的蝙蝠,其中已知有 13 個種類可為自己慶祝 20 歲生日,而布氏鼠耳蝠(Myotis brandti)甚至有活到 41 歲的紀錄,壽命遠超科學(xué)家的預(yù)想。更神奇的是──這些蝙蝠就算老到飛不動了也不會得癌癥。由愛爾蘭都柏林大學(xué)學(xué)院(University College Dublin)生物學(xué)家 Emma Teeling 領(lǐng)導(dǎo)的跨國合作研究表示,鼠耳蝠可能已經(jīng)演化出修復(fù)細胞損傷但不誘發(fā)癌癥的獨特染色體機制,和大多數(shù)按定律生老病死的蝙蝠種不同,鼠耳蝠最后通常死于饑荒、脫水或意外事故,很少死于老年病變。 鼠耳蝠屬蝙蝠。該研究針對 4 個不同物種蝙蝠的基因組(總共 500 只蝙蝠的 DNA)進行活檢,團隊發(fā)現(xiàn),其中兩種蝙蝠正常老化(染色體端粒大小隨著時間耗損),但鼠耳蝠屬蝙蝠的端粒長度竟保持不變,也就是說,牠們沒有衰老跡象,特別的是「端粒酶」活性并沒有表達出來。根據(jù)維基百科資料,端粒酶的存在是為了填補 DNA 復(fù)制機制的缺陷,即修復(fù)延長端粒,可以讓端粒不會因細胞分裂而損耗。為進一步了解鼠耳蝠的端粒為何不隨著年齡縮短,研究人員再將其基因組與其他 52 種哺乳動物比較,研究重點放在 225 種與端粒有關(guān)的基因,最后確定發(fā)現(xiàn)了長壽蝙蝠對抗衰老的關(guān)鍵遺傳差異:ATM、SETX 兩種基因在端粒修復(fù)機制中發(fā)揮重大影響。 未來,如果我們能夠找到一種方法避免端粒隨著時間流逝而縮短,就能阻止細胞老化,最終,科學(xué)家也許有機會透過異常長壽蝙蝠身上的祕密,找到延緩人體老化、維持健康的長壽祕訣。新研究發(fā)表在《Science Advances》期刊。 |
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