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长寿明星鼹形鼠通过那个使寿命翻倍,

来源:野外生活 时间:2023/2/17

今天故事的主人公——鼹形鼠,是来自的非洲大陆的“地下小精灵”,长期生活在地底、不见日光使得它们眼小如豆,靠着两颗大大的门牙在土壤里穿梭,以植物根茎为食。

虽然“鼹形鼠”和“鼹鼠”只有一字之差,但它们还是有很大区别的,比如一个靠牙闯生活,一个靠手。作为默默无闻的长寿明星,鼹形鼠的出镜率远远不如它的表亲“裸鼹鼠”——同样长寿的裸鼹鼠凭借着惊天地泣鬼神的长相,在社交媒体上大出风头。

尽管如此,鼹形鼠家族“独有的长寿秘诀”,还是让它从裸鼹鼠的光芒下脱颖而出。那是在很多年前,科学家发现,有对象的鼹形鼠,比一辈子单身的鼹形鼠,寿命要长一倍。作为长寿家族的一员,单身鼹形鼠的寿命可达10年,而有对象的鼹形鼠寿命翻倍,可达20年[1-3]!

大家庭式的居住方式

鼹形鼠以群居方式生活,一户鼠家大概有9-16口鼠,通常由一对父母及它们的子女组成。家庭里严禁乱伦,所以鼠仔们彼此都是纯洁的兄弟姐妹情,除非到外面去找对象,不然呆在家里的鼠二代只能单身一辈子。鼠哥鼠姐在家主要帮忙寻找和储存食物,维护居住环境周围治安,照顾弟弟妹妹,找到对象的鼹形鼠离开家庭成立自己的小家,而单身的鼹形鼠在家里英年早逝。(为了这个家,我付出太多)。

探索长寿背后的真相

为了弄清为什么有对象的鼹形鼠比单身鼠更加长寿,科学家把鼹形鼠家庭上上下下都调查了一遍,得出几个结论:

①有对象的雌鼠和雄鼠寿命都翻倍,并且生育和哺乳对雌鼠寿命几乎没有影响,主要体现在有对象雌鼠和雄鼠的寿命都一样长。

②除了父母长寿,哥哥姐姐并没有比弟弟妹妹们活得更长,并且全家人经常一起梳理毛发、抱团取暖和睡觉,家庭氛围还是比较和睦的,以大欺小,虐待孩子导致家里单身鼠短命的猜想是不成立的。

③家里除了女娃娃们比较勤快(活动时间多一点,休息时间少一点),男娃娃和父母们活动和休息时间都差不多,而且也没看到有谁的饭量更多或更少,干活多活得短,干活少活得长似乎也不成立。

图注:白色-妈妈,紫色-爸爸,灰色-女儿,黑色-儿子,在活动、休息、进食上的耗时

内分泌系统是关键

从上述观察的情况来看,“有对象”对鼹形鼠的饮食和活动习惯似乎没什么影响,那么“有对象”难道是从更隐蔽的角度——改变鼹形鼠的基因表达来延长寿命的吗?

科学家通过分析有对象和单身的鼹形鼠16种组织器官,包括:下丘脑、垂体、心脏、肝脏、脾脏、肾上腺、性腺等,基因表达的不同,试图找到背后的线索。

基因分析结果显示,在刨除了性别和种系的因素后,状态的改变:无对象-有对象,仅仅影响0.%的基因,而且这些差异表达的基因,大部分集中在内分泌器官包括卵巢、垂体、肾上腺、甲状腺等,然而正是这小小的0.%的内分泌相关基因改变,带来了惊人的延长寿命的效果,也说明了内分泌系统在调节寿命方面发挥重要作用。

图注:因状态(有无对象)而差异表达的基因大部分集中在内分泌器官

除了在单个基因水平上进行分析,研究人员还通过KEGG通路分析受“有对象”影响的代谢通路和生理功能,发现“有对象”鼠的内分泌系统类固醇激素合成增加,而类固醇激素包括性激素和糖皮质激素。

“有对象”鼠类固醇合成的限速酶CYP11A1表达增多,促进胆固醇向孕烯醇酮转化,从整体上来说,类固醇的合成应该是增加的。但是实际上按KEGG通路细分来看,性腺合成性激素是增多了,然而肾上腺激素合成糖皮质激素却减少了。

“有对象”鼠性激素分泌增加,考虑到它们开始有性生活并且生育子女,可以说是意料之中的改变。神奇的是,“有对象”鼠和单身鼠相比,压力激素——糖皮质激素降低了,参与糖皮质激素合成通路的基因MC2R也表达下调。难道“有对象”竟能降低压力从而延长其寿命吗?

压力与寿命的关系

压力激活下丘脑-垂体-肾上腺轴,产生糖皮质激素,适度的糖皮质激素水平能够参与调节碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢,降低炎症,抑制免疫细胞过度激活。

然而,长期暴露于较高水平的糖皮质激素下/长期压力,会增加心血管疾病和神经精神疾病的发病风险,引起端粒缩短,促进衰老[4]。

在一项长达20年的野外研究中,研究人员通过分析黑猩猩尿液中的糖皮质激素,观察到随着年龄增长,黑猩猩体内糖皮质激素的含量增高,而且糖皮质激素的升高更可能是源于下丘脑-垂体-肾上腺轴本身的衰老,社会等级的变化、食物匮乏都不能解释这种变化,提示了随着年龄增长的糖皮质激素水平升高是灵长类动物衰老的特征[5]。

图注:A.雄性和雌性黑猩猩在全天不同时间段尿液中糖皮质激素水平B.C.>35岁和<35岁的雄性和雌性黑猩猩尿液中糖皮质激素水平

在人类,急性或慢性的压力系统失调,糖皮质激素分泌旺盛,会引起各种各样的精神症状如焦虑、抑郁、暴饮暴食或厌食及睡眠障碍,在生理上则表现为慢性疼痛、疲劳症状、肥胖、代谢综合症、慢性炎症、心血管疾病、二型糖尿病、骨质疏松等。事实上,慢性压力参与了75%-90%慢性病的发生,临床上许多不能解释的症状都源于它,因此慢性压力实实在在地影响了我们的健康,缩短我们的寿命。

更极端一点,临床上长期过量的糖皮质激素暴露又称为库欣综合症,患者出现满月脸、水牛背,免疫功能低下,糖尿病、高血压、骨质疏松和抑郁症的风险上升,和正常人相比,库欣综合症患者的端粒长度缩短了40%,死亡风险是正常人的3.8倍[6,7]。

而在本次研究中,研究人员将“有对象”/单身鼹形鼠与健康人/库欣综合症患者的基因表达进行比较,发现了显著的相关性,提示单身鼹形鼠和库欣综合症患者的寿命缩短是有相似的基因表达背景的,并且和库欣综合症患者骨质疏松类似,单身鼠和“有对象”鼠相比,骨密度也更低。

意料之外的惊喜和思考

这项研究中除了揭示“有对象”和单身鼹形鼠寿命差异源于内分泌系统之外,研究人员还发现了另一些结果,比如另一个和衰老相关的类固醇激素脱氢表雄酮DHEA,在“有对象”鼠中分泌升高,主要是因为促进DHEA向无活性形式DHEA-S转化的磺基转移酶表达下降。

DHEA随着年龄的增长在体内含量逐渐下降,被认为是一种衰老相关的标志物,因为DHEA对某些器官特别是生殖系统方面的抗衰老作用,又被称为是“青春素”。

看来,“有对象”还能够提高“青春素”水平。

除此之外,研究人员在基因表达分析的过程中,还发现了一些奇怪的现象:“有对象”鼠GH/IGF1信号增强,而mTOR信号没有显著的变化。在当今抗衰领域的研究中,我们认为GH/IGF1信号的增强会促进衰老,通过其他动物实验甚至在某些临床试验上都能看到抑制GH/IGF1信号能够延长寿命。

对此,研究人员给出的解释是一方面,虽然GH/IGF1这样的合成通路表达上调了,但是蛋白质降解和清除相关的蛋白酶体在的表达也上调了,后者能够抵消前者的一部分影响。

结语

在看到“鼹形鼠”通过找对象降低压力水平从而延长寿命之后,各位单身人士是不是有点蠢蠢欲动,但你以为今天的故事是为了号召大家找对象么?

Nave,抛开现象看本质,其实是为了让大家珍爱生命,降低压力。通向缓解压力的路,又不是只有“少儿不宜”的一条,只要能缓解压力,有没有对象都一样。(真的)

——TIMEPIE——

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