2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  尋找衰老的“總開關(guān)”</p><p><b>  張文韜/編譯</b></p><p>  寂寞的喬治活了大約100歲,僅僅相當于加拉帕戈斯陸龜中年的年紀</p><p>  ● 進化能使物種壽命獲得數(shù)量級的增長。這會給人類的抗衰老研究帶來什么啟示呢?</p><p>  “寂寞的喬治”是一只加拉帕

2、戈斯陸龜,他之所以大名鼎鼎,是因為他是該亞種的最后一只龜。喬治于去年6月24日去世,大約存活了100年。能活到100歲的人可謂鳳毛麟角,但對于巨型陸龜則不算什么,這種動物能活到大約180歲,真是印證了龜兔賽跑的故事,跑得慢且穩(wěn)的烏龜贏得了最后的勝利。</p><p>  對于人類來說,死神的腳步來得太倉促了,因此長壽的生物令人十分著迷。它們是怎樣活得如此長久的?我們能和它們一樣嗎?</p><

3、p>  迄今為止,衰老機制研究大都使用小鼠、蛔蟲或酵母為實驗對象??茖W家通過這些研究揭示了各種衰老相關(guān)基因和生物化學途徑。</p><p>  不過,這些物種之所以可以作為模式生物恰恰是因為它們壽命短暫。它們快速成熟、繁殖力強并很快死去——科學研究正需要這些特性?!斑@樣(只研究短壽命的物種)可能會使我們忽略了長壽物種身上那一整套與長壽有關(guān)的關(guān)鍵因素,這些關(guān)鍵因素在短壽的動物身上是觀測不到的?!卑托て臻L壽與衰

4、老研究中心臨時主任史蒂文·奧斯塔德(Steven Austad)指出。該機構(gòu)位于圣安東尼奧德州大學健康科學中心。</p><p>  因此,研究人員正在其他動物身上尋找線索:有的物種擁有驚人的壽命絕對值,而有些物種則比相關(guān)物種活得長。</p><p>  第一步是研究那些具有“可忽略的衰老”特性的動物,這個概念是由洛杉磯市南加州大學老年醫(yī)學研究所主任迦勒·芬奇(Cale

5、b Finch)提出的。這種例子包括在100歲時仍能正常產(chǎn)卵的深海石斑魚;海龜和陸龜中的長壽亞種;某些壽命長達500年的蛤蜊和牡蠣。</p><p>  長壽的動物都有一種共同特征:保護機制。牡蠣和蛤蜊依靠的是堅硬的外殼,而壽命達200年的北極露脊鯨,它們龐大的體型就是很好的保護——較大型的物種總比小型物種活得更長?!袄鲜蠡?0、50年是沒有意義的,因為它們在生命第一年就可能被吃掉?!痹诿绹舶⒉忻苄髮W研究

6、哺乳動物老化生物學的理查德·米勒(Richard Miller)說。但是有時體型也不是什么嚴重的問題,蝙蝠遇到危險可以飛走,海膽渾身的刺可以恐嚇敵人,而大象的強壯也使敵人望而卻步?!白匀唤绲拈L壽物種往往是那些有機會生活在危險系數(shù)較低的生態(tài)環(huán)境中的物種?!?lt;/p><p>  這種“機會”不斷出現(xiàn)。所以“每個門類中的每種動物都有長壽亞種和短壽亞種,”芬奇說,“在進化壓力作用下,壽命可以向兩個方向發(fā)展?!睋Q

7、句話說,進化可延長生物的壽命,同時保持相同的基本身體構(gòu)造和遺傳特征。</p><p><b>  如何活得更長</b></p><p>  縱覽多種長壽物種可以發(fā)現(xiàn),人類已經(jīng)因為進化而延長了壽命。“人類真有幾分異常?!奔~約羅切斯特大學的生物學教授維拉·戈爾布諾娃(Vera Gorbunova)表示。在靈長類動物中,人類有著最長的壽命,也是體型類似的動物(如鹿

8、和美洲獅)壽命的4倍。</p><p>  雖然如此,一些研究人員認為,仍然能從更長壽的物種身上獲得有用見解。奧斯塔德是研究水螅的,淡水水螅在生物學上與水母密切相關(guān)?!暗侥壳盀橹?,可以說,這種東西沒有年齡的概念。”奧斯塔德說。但是水螅只能通過無性繁殖——后代從母體的體壁出芽——實現(xiàn)永生。如果環(huán)境條件變得惡劣,這種變化可觸發(fā)水螅開始生產(chǎn)精子或卵子,這種情況下它們的壽命只相當于果蠅。</p><p

9、>  目前尚不清楚,在非常緩慢或非??焖倮匣倪^程中,水螅的基因組是如何進行調(diào)控的。但是,奧斯塔德指出,研究這種生物極大的好處是,水螅許多基因與人類相同,而在蠕蟲和果蠅體內(nèi)已經(jīng)丟失。他表示,“這些基因是我們在傳統(tǒng)的無脊椎模式動物中無法研究到的,研究這些基因可能會讓我們了解到一些有關(guān)人體衰老的新的遺傳途徑?!?lt;/p><p>  其他人推斷長壽物種對人類的啟示時有著更加謹慎的態(tài)度。因為許多物種與人類的親緣關(guān)系

10、較遠,生活方式不同。例如行動遲緩,代謝率低的龜。它們“在大部分時間里,生理上接近死亡?!痹谌A盛頓的史密森學會國家自然史博物館里,兩棲類和爬行類動物館名譽館長喬治·楚格(George Zug)說。楚格補充道,進化并不是直接讓物種壽命變長,而是選擇多久才能成為一個具有繁殖能力的有機體、選擇繁殖壽命的長短。因此,研究的重點不宜放在“進化如何延長繁殖后的壽命”上。</p><p>  比較具有相似的遺傳物質(zhì)同一

11、物種,可能會更好。例如,實驗室的小鼠最多可以活上4年,但壽命最長的嚙齒動物是裸鼴鼠,它們長著齙牙、滿臉皺紋,住在地下洞穴里,可存活近30年。此外,在四個不同的嚙齒動物譜系中都出現(xiàn)了長壽現(xiàn)象:豪豬、海貍、松鼠都可以存活20年以上。</p><p>  即使這些物種的壽命比不上人類,我們還是可以從它們身上學到很多東西。戈爾布諾娃指出,通過操縱小鼠體內(nèi)的單個基因,科學家已經(jīng)能夠延長它們的壽命,程度約為10~20%?!暗?/p>

12、是與小鼠相比,裸鼴鼠的生存時間要長10倍?!彼f。顯然,進化的能力大大超越了科學實驗。</p><p><b>  衰老的細節(jié)</b></p><p>  一些物種的壽命比相關(guān)的物種長,針對它們開展的比較研究開始提供細胞和分子機制的線索。例如,米勒的研究小組培養(yǎng)了9種嚙齒動物類的皮膚細胞,置于鎘、過氧化氫和高溫等壓力下。類似實驗還在來自35種不同鳥類的皮膚細胞上開展。

13、米勒說,這兩項研究表明,長壽動物的細胞比那些短壽物種的更有壓力抗性。</p><p>  米勒補充道,類似的研究還表明,鳥類的壽命一般比同樣大小的哺乳動物長,原因可能是,“鳥的細胞對壓力的耐受往往是體型相仿的嚙齒動物的3至10倍。我們還不能證明是否這就是鳥類長壽的秘密,但很有可能?!?lt;/p><p>  另一種可能的長壽機制來自奧斯塔德研究的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性——當研究人員試圖用化學試劑或高溫干

14、擾時,仍能保持蛋白質(zhì)正確折疊的能力。他報道說:“我們已經(jīng)研究了很多長壽生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性,這似乎與長壽密切相關(guān)?!痹诤芏嗌矬w內(nèi),比如蝙蝠、裸鼴鼠和蛤蜊都是這樣。</p><p>  米勒和奧斯塔德的結(jié)果并不一定相互矛盾。“當有機體衰老時,很多情況會變壞?!备隊柌贾Z娃說。要創(chuàng)造一種壽命大大超過相關(guān)物種的有機體,需要改善多種維護機制。長壽命的物種可能有更好的DNA修復(fù)機制,例如,戈爾布諾娃目前正在研究20種不同

15、的嚙齒類動物的細胞。她的團隊發(fā)現(xiàn)裸鼴鼠細胞對接觸抑制過分敏感,它們一旦接觸其他細胞,生長和分裂就傾向于停止。這一特性使得該物種對癌癥的抗性極強。</p><p>  裸鼴鼠體內(nèi)似乎存在幾種保護機制。例如,一個由以色列和美國科學家組成的研究小組最近報道,這種動物體內(nèi)NRG-1的水平非常高,這是一種保護大腦中神經(jīng)細胞的蛋白質(zhì)。</p><p>  研究衰老機制更全面的方法是代謝組學,目的是確定

16、細胞的代謝概況中的小分子。雅典喬治亞大學的遺傳學家丹尼爾·普羅米斯洛夫(Daniel Promislow),研究了青年和老年狨猴血液中約2 500種不同分子的水平。這種小猴子,原產(chǎn)于南美洲,因為其壽命相對短暫的,且容易飼養(yǎng),在靈長類動物老化研究中,正在成為一種流行的模式生物。</p><p>  “把所有代謝產(chǎn)物和它們之間的相互作用描繪出有關(guān)個體狀態(tài)的圖譜,”普羅米斯洛夫解釋說,“圖譜隨著年齡變化。”&

17、lt;/p><p>  普羅米斯洛夫的研究小組正在開展一個更大的代謝組學研究,將在超過5年的時間里,追蹤超過20 000個分子的水平,旨在用圖表展現(xiàn)青年和老年狨猴之間的差異,也展示個體隨著時間推移的變化狀態(tài)。他剛剛完成了在果蠅體內(nèi)收集類似數(shù)據(jù)的工作。</p><p>  研究人員要研究的抗衰老機制課題可謂浩如煙海。對于米勒,更大的問題是,究竟這些機制都是獨立的、還是受一個長壽“總開關(guān)”控制?正

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