活到40歲肌肉、心臟、骨密度不衰,死亡甚至是隨機,裸鼴鼠爲何如此長壽?
地球是一個奇蹟
物種|全球
在實驗室環境中,裸鼴鼠能存活數十年,極少因衰老或衰老相關疾病死亡。
裸鼴鼠(naked mole rat)只有手指般大小,視力幾乎完全退化,就算單以齧齒動物的標準來評判,也稱不上可愛。
可就是這種毫不起眼的小動物,身上卻可能藏着近乎永生的祕密:裸鼴鼠能存活數十年,卻始終不見衰老的痕跡。
人類對長壽的執念日益高漲,與之相關的產業規模預計到2030年將突破440億美元。
在這股浪潮下,科研人員也將越來越多的目光投向了這種貌不驚人的裸鼴鼠,探尋它永葆青春的神祕緣由。
一邊是風投注資的生物技術公司重金挖走頂尖科學家,任由他們在私人實驗室裏自由探索;而破解衰老帶來的種種頑疾——癌症、心臟病、中風、認知衰退——的解藥,或許就藏在這隻小小的無毛齧齒動物體內。
如今,全球已有上百個實驗室在研究這種奇特的生物,而幾乎所有用於科研的裸鼴鼠,都源自同一個“源頭”:羅謝爾·布芬斯坦(Rochelle Buffenstein)。
英國劍橋大學裸鼴鼠研究項目負責人尤恩·聖約翰·史密斯(Ewan St. John Smith)稱,她是“裸鼴鼠世界的人類女王”,該實驗室主要研究這種動物的抗癌能力與耐痛特性。
布芬斯坦是國家地理探險家,四十多年前,她還只是一名默默無聞的研究者,駕駛着露營車穿梭在肯尼亞的土地上。
這位來自津巴布韋的年輕動物學專業學生,當時加入了一支採集裸鼴鼠的科考隊,這是國家地理資助項目的一部分,旨在尋找裸鼴鼠的巢穴並獲取研究樣本。
這次考察帶來了驚人發現:裸鼴鼠是人類已知的第一種真社會性哺乳動物,它們以分工協作的羣體模式生存。而布芬斯坦的下一項發現,則徹底改寫了相關研究的走向。
1987年,她飼養的部分裸鼴鼠活到了7歲——對體型如此微小的動物而言,這已是極爲罕見的高齡。
又過了10年,這些步入“青少年時期”的裸鼴鼠依舊活力旺盛,這促使布芬斯坦申請科研經費,開展衰老對比研究。
2002年,她發表論文,將豪豬從“世界最長壽齧齒動物”的頭銜上取而代之。
更令人震驚的是:她飼養的最長壽雄性裸鼴鼠,肌肉量、骨密度和新陳代謝水平均無明顯衰減,血管功能依然強健。
這隻裸鼴鼠最終活到了近40歲,死因至今成謎。
21世紀初,谷歌將布芬斯坦招入旗下全新成立的子公司加州生命科學公司(Calico Life Science),各領域的科學家齊聚於此,深入鑽研衰老生物學,研發對抗衰老的藥物。
他們依託谷歌雄厚的資金實力,追尋着傳說中的青春之泉;而“裸鼴鼠女王”布芬斯坦,手中就握着這份尋寶圖的關鍵一角。
在加州生命科學公司期間,布芬斯坦對從肯尼亞採集的裸鼴鼠繁衍出的7000只後代展開研究。
這些實驗對象幾乎沒有出現中風、神經退化、心臟功能衰退或癌症的跡象,這讓她更加堅信,裸鼴鼠就是破解衰老難題的終極密鑰。
但在任職近7年後,她還是選擇離開,她認爲當時就推進藥物研發爲時過早。她將6000只裸鼴鼠贈予其他實驗室,帶着約2000只重返學術領域,專心致力於揭開裸鼴鼠的長壽奧祕。
如今,在伊利諾伊大學芝加哥分校迷宮般的實驗室羣中,布芬斯坦與同事托馬斯·帕克(Thomas Park)共同管理着全球規模最大的裸鼴鼠種羣。
這裏沒有肯尼亞平原上的土堆,取而代之的是一間間飼養室,近3000只裸鼴鼠以2只到上百隻不等的羣體規模生活着。每個羣體都由一隻女王統領,居住在由管道相互連通的塑料鼠籠中。
籠內生活設施一應俱全:巢穴、散落着啃食過的山藥和玉米的食盆,還有專用廁所——裸鼴鼠會在這裏丟棄多餘食物,也會埋葬同伴的屍體。
走進布芬斯坦的裸鼴鼠飼養室,空氣中充斥着嘰嘰喳喳的叫聲(每個羣體都有專屬的“方言”)和牙齒啃咬籠壁的聲響。在一個羣體裏,一隻專職負責清理廁所的裸鼴鼠用前爪支撐身體,奮力將糞便踢到角落。
在羅切斯特大學實驗室裏,一隻裸鼴鼠從半透明的“洞穴”中探出頭來。科學家薇拉·戈爾布諾娃(Vera Gorbunova)與安德烈·謝盧阿諾夫(Andrei Seluanov)正在這裏對220只這種齧齒動物展開研究,分析它們的抗癌能力與抗衰老本領。
布芬斯坦坦言,裸鼴鼠“長相併不算出衆”,但“熟悉它們的性格後,就會覺得格外可愛”。
掀開籠蓋,數十隻豬鼻般的鼻頭便齊刷刷朝天豎起,瘋狂嗅探空氣,露出四顆碩大醒目的門牙。
有的活潑愛叫,有的性情兇悍;有的邋遢隨性,有的愛潔規整;有擅長奔跑的,有愛啃咬東西的,有擅長逃跑的,還有密謀“政變奪權”的。
編號3111的最古老種羣,由一隻36歲的女王統治,它的廁所幹淨整潔,還有一個塞滿紙巾、專屬自己的舒適巢穴。
在這些擠滿不停竄動小生靈的塑料籠舍中,一項項驚人發現接連誕生。生物學中有一個核心理論認爲,生物的能量資源要麼用於繁衍後代,要麼用於維持身體組織、對抗衰老,二者難以兼得。
但布芬斯坦發現,裸鼴鼠直至生命盡頭都能持續繁殖,雌性終生不會經歷更年期。種羣中唯一負責繁育後代的女王,衰老速度甚至比普通成員還要緩慢。這種齙牙小獸的青春魔力,甚至體現在它獨特的外形上。
布芬斯坦的研究顯示,隨着時光流逝,裸鼴鼠無論體內機能還是外在形態,都始終保留着幼年甚至胎兒時期的生理特徵。
她從種羣中輕輕抓起一隻雄性裸鼴鼠,柔聲說道:“嘿,小帥哥。”隨後將它放入一個小盒子,盒子裏的管道會通入霧化麻醉劑。
她目前的研究重點是心臟與大腦,聚焦心臟病和神經退行性疾病。她堅信,這裏正是裸鼴鼠長壽祕密的核心所在。人類的心臟從17歲就開始逐漸衰退,而裸鼴鼠活到34歲,心臟功能也沒有絲毫減弱。
實驗室裏,布芬斯坦等待着這隻小獸麻醉入睡,以便進行超聲檢查,卻遇到了意想不到的麻煩。裸鼴鼠能在無氧環境下存活18分鐘,且事後不會出現任何不良影響。
光是破解這一項特殊能力,就有望研發出治療人類中風和心臟病造成長期損傷的療法。可此刻,這隻小動物的“超能力”卻成了困擾。5分鐘過去了,它依舊在盒子裏四處亂竄。
“它在憋氣。”布芬斯坦說道。這種渾身褶皺的粉色“逃脫大師”,對麻醉劑完全免疫。她最終只能無奈放棄。
回到布芬斯坦的辦公室,窗簾、毛毯和馬克杯上都印着裸鼴鼠咧嘴露齒的圖案。
她打開電腦裏的演示文稿,其中一張幻燈片對比了兩位史上最長壽的人:一位是活到122歲的法國女性,另一位是開普敦居民,創下了百歲老人百米短跑最快紀錄(30.86秒)。
研究生金世鍾(Seijoong Kim)正在檢測裸鼴鼠皮膚細胞的健康狀況。
布芬斯坦認爲,長壽必須伴隨健康壽命的同步延長才有意義,她所有的研究都圍繞着一個核心問題:裸鼴鼠爲何能如此完美地避開衰老帶來的種種危機?
它們的心臟、肌肉、消化、生殖系統,似乎都不會退化。究竟是存在一個核心祕訣,還是上千個微小的基因細節共同構築了一套更完美的生理系統?她相信,這個答案將從細胞層面改變人類延緩衰老的能力。
“如果我們能找到其中的機制,並在人類藥物中加以模擬,或許也能延長我們的健康壽命。”她說道。
當然,布芬斯坦並非唯一試圖撬開裸鼴鼠祕密的研究者。日本的一個實驗室近期發現了裸鼴鼠清除異常細胞、預防衰老損傷的機制。
在德國,科學家發現這種動物幾乎對皮膚的熱痛(包括酸性物質引發的疼痛)毫無反應。
劍橋大學的研究者則揭示了其免疫系統如何阻止癌細胞發展成腫瘤。“我認爲10年內,基於裸鼴鼠的研究成果,我們就會推出一些針對人類的治療方案。”美國紐約羅切斯特衰老研究中心聯合主任薇拉·戈爾布諾娃(Vera Gorbunova)表示。
她正通過研究裸鼴鼠在癌症形成前就將其有效遏制的能力,推動這一進程。她發現,裸鼴鼠體內會大量合成透明質酸(hyaluronan)——一種存在於組織中的糖類物質,能夠抑制腫瘤生長。
人類體內的透明質酸含量更低,且在體內降解速度更快。戈爾布諾娃認爲,如果能減緩透明質酸的降解,就能延緩癌症轉移。
2023年,她的實驗室已在小鼠身上成功實現這一目標,如今正帶領團隊推進藥物研發。
“目前我們將其用於抗癌,”戈爾布諾娃說,“未來或許能用來延緩衰老。”這些長壽案例恰恰說明,人類還有太多未知等待探索:爲什麼有些人能如此長壽,且身體依舊硬朗?是先天基因、後天環境,還是另有其他原因?
即便有戈爾布諾娃這樣的突破性發現,一個核心謎題依舊懸而未決:裸鼴鼠是衰老得極其緩慢,還是根本不會衰老?
羅切斯特大學實驗室裏飼養着30個裸鼴鼠種羣,它們生活在模擬地下自然巢穴的艙室與通道中。
曾經,科學家們更傾向於後者。
在2021年的一項研究中,布芬斯坦寫道,裸鼴鼠的“死亡與疾病似乎是隨機發生的,與實際年齡無關”,因此至少在30歲之前,它們“可被歸類爲‘不衰老’的哺乳動物”。
對遺傳學家兼生物統計學家史蒂夫·霍瓦特(Steve Horvath)而言,裸鼴鼠曾是他苦苦追尋的“白鯨”。
2013年,任職於加州大學洛杉磯分校的他發明了一種名爲表觀遺傳時鐘(epigenetic clock)的方法,用於檢測細胞衰老的生物標誌物。
長期以來,他一直在尋找一種能展現科學家所說的可忽略衰老——也就是不老——的哺乳動物。
“所有人都以爲會是裸鼴鼠。”他說。可當他收集數百份裸鼴鼠組織和器官樣本進行檢測後,結果既令人意外,又堪稱神奇:從分子層面來看,裸鼴鼠確實會衰老,只是在衰老過程中,它的生理機制幾乎抵禦了所有哺乳動物——尤其是人類——衰老時易患的各類疾病。
布芬斯坦用最直觀的數據印證了這一點:四十多年來,她研究了成千上萬只裸鼴鼠,其中僅有10只死於癌症。
當被問及大多數裸鼴鼠究竟因何而死時,她攤開雙手笑道:“這可是價值百萬美元的問題!”
撰文:Nina Strochlic
編譯:Arvin
校對:Arvin
版式設計:Arvin
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