這種微小的哺乳動物可能掌握著逆轉老化的秘密
我們都熟悉老化的明顯跡象:皮膚鬆弛、頭髮稀疏以及每天在鏡子中看到的逐漸變化。但老化的許多影響始於細胞深處,甚至我們的DNA也會隨著時間的推移而累積損傷。值得注意的是,一些動物已經找到了暫時逆轉這個過程的方法。馬達加斯加的肥尾侏儒狐猴就是一個例子。

肥尾侏儒狐猴是一種倉鼠大小的馬達加斯加靈長類動物,是人類已知的冬眠的近親。考慮到它們的體型,它們的壽命往往比你預期的要長。新研究揭示了它們細胞中潛在的抗衰老機制。圖片來源:杜克狐猴中心David Haring
根據杜克大學和加州大學舊金山分校科學家的最新研究,這種體型與倉鼠差不多的小型靈長類動物實際上可以在每年的冬眠期間減緩甚至逆轉細胞衰老。研究靈長類遠親如何在冬眠期間減緩老化可能會揭示出支持人類健康老化的新策略。
這種能力與染色體末端的微小保護帽(稱為端粒)有關。就像鞋帶上防止鬆散的塑膠頭一樣,端粒有助於保護DNA 免受細胞分裂過程中的損傷。
每次細胞分裂時,其端粒的小塊都會在過程中流失,因此端粒會隨著年齡的增長而變短。
慢性壓力、久坐的生活方式和睡眠不足等因素都會使端粒縮短得更快。最終,端粒變得如此短小,以至於它們不再提供保護,細胞也失去了功能。

肥尾侏儒狐猴是一種倉鼠大小的馬達加斯加靈長類動物,根據細胞老化標記端粒的檢測,它能夠在一年一度的冬眠季節逆轉衰老時鐘。圖片來源:杜克狐猴中心David Haring
但根據發表在《生物學快報》上的一項研究,侏儒狐猴有一種方法可以阻止它們的端粒縮短甚至使其變長,從而有效地使它們的細胞至少在一段時間內恢復活力。
這一切都發生在冬眠期間,杜克大學的主要作者瑪麗娜·布蘭科說。當野生世界的冬天來臨時,侏儒狐猴會躲進樹洞或地下洞穴,每年在那裡度過長達七個月的假死狀態。
這是度過食物短缺時期的生存策略。
為了生存而減緩新陳代謝
在新陳代謝減緩的這段時間裡,它們的心率從每分鐘200次左右減慢到每分鐘8次以下,身體摸起來感覺很涼,而且每10分鐘左右才呼吸一次。
冬眠的侏儒狐猴可以保持這種寒冷的待命狀態大約一周,然後它們必須短暫地暖和起來,諷刺的是,這時它們會補覺。然後,它們會重新進入麻木狀態,等待豐收的季節到來。
在這項研究中,研究人員在杜克狐猴中心對15 隻侏儒狐猴進行了冬眠前、冬眠期間和冬眠後追蹤調查,並透過測試頰拭子來追蹤它們的端粒隨時間的變化。
為了幫助它們冬眠,研究人員逐漸將恆溫器的溫度從77華氏度降低到50多度,以模擬狐猴原生棲息地的冬季條件,並為它們提供人工洞穴,讓它們可以蜷縮起來等待寒冷過去。

冬眠中的侏儒狐猴。圖片來源:杜克大學Lydia Greene
如果一組動物清醒且活躍,就會得到食物。而另一組動物在長達數月的冬眠期間不吃不喝也不移動,而是像在野外一樣,靠尾巴中儲存的脂肪生存。
通常,端粒的長度會隨著細胞分裂的進行而逐漸縮短,因為端粒的長度會隨著細胞分裂的進行而逐漸減少。但基因定序顯示,在冬眠期間,狐猴的端粒並沒有縮短——實際上它們變長了。就好像隨著時間的流逝,他們的細胞又回到了更年輕的狀態。
「結果與你的預期相反,」格林說。 「起初,我們以為數據有些不對勁,」她補充道。但加州大學舊金山分校的合著者、伊麗莎白·布萊克本實驗室的達娜·史密斯(因發現端粒如何自我重建而於2009 年獲得諾貝爾獎)證實了這一發現。
整體而言,經歷更深層麻木的狐猴的端粒會變得更長。相較之下,「醒來」進食的狐猴的端粒長度在研究期間保持相對穩定。
狐猴的變化是暫時的。兩週後,研究人員發現,狐猴結束冬眠後,端粒長度又恢復到了冬眠前的長度。
布蘭科說,延長可能是一種機制,用來抵消在週期性復溫階段可能發生的細胞損傷。
就像在寒冷的天氣裡啟動一輛閒置的汽車一樣,這些劇烈的新陳代謝加速“確實對身體提出了極大的挑戰,從零到一百”,格林補充道。
最近,在經歷其他壓力環境的人類身上也觀察到了類似的延長現象,例如在國際太空站上度過一年或在水下生活數月。
布蘭科說,透過延長端粒,狐猴可以有效增加其細胞分裂的次數,從而在壓力之下為細胞增添新生命。
這一方法似乎有效——侏儒狐猴的壽命是同等體型的其他靈長類動物的兩倍。
嬰猴是一種體型與狐猴相似的靈長類動物,它不冬眠,壽命約12 或13 年,而肥尾侏儒狐猴則可存活近30 年。
狐猴究竟如何延長端粒仍然是個謎。長壽和端粒修復「可能有聯繫,但我們還不能確定」。
但研究人員表示,弄清楚它們是如何做到的可能有助於研究人員開發新的方法來預防或治療人類與年齡相關的疾病,而不會增加導致癌症的細胞分裂失控的風險。
編譯自/ ScitechDaily