杜绝癌症乃至避免衰老：这种丑丑的动物中藏着长寿之道？

来源：环球科学   发布者：ailsa   日期：2018-03-02  

杜绝癌症乃至避免衰老，成为很多人毕生的梦想，也让一代代研究者为之前仆后继却无功而返。然而，在一种不起眼、相貌甚至有些丑陋的啮齿类动物身上，我们几乎看不见癌症、衰老的踪影。这种名为裸鼹鼠的动物，有着怎样的不老诀窍？

这种没有长毛、满身褶皱的啮齿动物就是裸鼹鼠，它们主要生活在非洲东部的沙漠地带。裸鼹鼠是哺乳动物中，仅有的两种真社会性（Eusociality）动物之一（另一类是达马拉兰鼹鼠）：它们具有高度组织化的社会结构，与蜜蜂类似，群落由唯一的裸鼹鼠女王和几只雄裸鼹鼠履行繁殖使命，底层裸鼹鼠没有生殖能力，沦为工鼠。

这种相貌奇特、丑陋中透露着一丝萌感的小动物，有着比外形更为独特的生物学特征。在无氧条件下，它们可以转而代谢果糖，从而在无氧条件下能存活18分钟之久；由于看似微小的突变，它们失去了部分痛觉；雄性裸鼹鼠的精子质量很差，却依然能顺利繁衍。而它们最令人惊叹的特征，则是几乎不得癌症，并且可能从不衰老。

永不衰老？

一般而言，啮齿动物的预期寿命，与其体积大小呈正相关。例如，仓鼠一般寿命为2~3年，普通的小鼠寿命不超过4年，松鼠为5~10年。根据这一规律，裸鼹鼠的寿命应在6年左右。但裸鼹鼠的真实寿命着实令人震惊：在圈养条件下，它们可以存活30年以上，远超同类；在野外环境中，裸鼹鼠也能生存17年。

在地下生存的裸鼹鼠

裸鼹鼠的长寿之谜吸引了众多科学家的关注，生物学家Rochelle Buffenstein就是其中一员。Buffenstein任职于谷歌旗下的Calico生物技术公司，该公司主要研究癌症与衰老，而裸鼹鼠自然成了Buffenstein的研究对象。Buffenstein研究这类小动物已经超过30年，毫不夸张地说，她一生都在收集数据。她先后记录了3000多只裸鼹鼠的出生日期和死亡时间，以及是否因为实验而死亡、是否转送给了其他研究人员。

在研究过程中，Buffenstein发现了令人震惊的结论：裸鼹鼠的生长与预测哺乳动物死亡率的冈珀茨（Gompertz）模型相悖。

1825年，英国数学家Benjamin Gompertz发现，哺乳动物死亡的风险随着年龄呈指数增长。以我们人类为例，到达30岁后，人类的死亡率每8年提高大约一倍。这项符合衰老趋势的冈珀茨模型几乎适用于哺乳动物，但Buffenstein发现，裸鼹鼠是个例外。裸鼹鼠在6个月大时性成熟，在此之后，它们余生中每一天的死亡率都稳定在万分之一附近。随着年龄增长，其死亡率非但没有出现指数增长，反而有所下降。如果说90岁老人的死亡风险低于30岁的青年人，这显然荒谬无比；但在裸鼹鼠身上，这或许就是事实。

此前的研究发现，裸鼹鼠的DNA修复能力极强，且伴侣蛋白（chaperones）含量高，这种蛋白能避免其他蛋白出现折叠错误。Buffenstein认为，这可能是裸鼹鼠不会随年龄增长而出现身体机能退化的关键：“与其他动物不断积累错误不同，这种动物能一直保持‘房屋’的干净与整洁。”

南加州大学的生物学家Caleb Finch则提出了不同的看法，他认为Buffenstein的结论存在过度解读。Finch指出，由于大多数裸鼹鼠都死于实验目的而无法存活至自然死亡，或是被转移至其他实验室，上述研究中年龄在15岁以上的裸鼹鼠只有不到50只（目前Buffenstein实验室中裸鼹鼠的最大年龄是35岁）。Finch认为，需要更多、更年老的裸鼹鼠来确定结论的正确性。但Buffenstein认为，裸鼹鼠的衰老与典型的哺乳动物衰老模型都不同，她的数据足够具有代表性。

利物浦大学的老年病学家João Pedro De Magalhães则认为，现在断定裸鼹鼠不会衰老还为时过早。一种可能性是，裸鼹鼠也会衰老，只是其衰老开始的时间远迟于其他哺乳动物。德国莱布尼兹研究院衰老研究所的生物学家Matthias Platzer也提出类似的问题，他认为裸鼹鼠20或30岁时身体上的变化，是解决这个问题的关键。“也许衰老发生得非常快，以至于Buffenstein难以收集到这类数据。”

与癌症绝缘

裸鼹鼠是否能避免衰老还有待确认，而它们另一项令人类羡慕的机能——几乎不患癌症，则已经得到证实。在此前的一项研究中，罗切斯特大学的分子和细胞生物学家Vera Gorbunova找出了裸鼹鼠不得癌症的分子机制。

在这项发表于Nature的研究中，Gorbunova和同事将裸鼹鼠细胞放置在培养皿中，他们发现这些细胞彼此不会聚集在一起，且随着时间增加，培养皿中的内容物变得愈加粘稠。这种细胞接触后生长被阻止的过程叫做接触抑制，是一种癌细胞缺少的强大的抗癌机制。而在去除粘性物质后，细胞开始聚集成团块，这意味着，这时的裸鼹鼠细胞具备了形成肿瘤的潜能，而那些粘性分泌物，很可能正是裸鼹鼠抑制肿瘤的关键。

进一步的研究显示，这些粘性物质是细胞生成的透明质酸（hyaluronan）。透明质酸存在于所有动物中，是皮肤和软骨的重要组分。而裸鼹鼠体内透明质酸的含量更高，其分子大小也是小鼠、大鼠、人体中的5倍。这是由于裸鼹鼠体内分解透明质酸的酶活性较低，因此高分子透明质酸得以积累。在随后的研究中，他们用导致小鼠患癌的病毒蛋白刺激裸鼹鼠的细胞后，并没有观察到裸鼹鼠细胞的疯狂生长。当他们抑制透明质酸的产生或提高分解酶的活性时，肿瘤开始形成。研究者怀疑，高浓度的透明质酸或许一直都在抑制细胞快速分裂、防止细胞过剩，抑制癌细胞的生长和扩散，从而起到抗癌的作用。

透明质酸可以抑制癌细胞生长

加利福尼亚大学旧金山分校的癌症生物学家Carlo Maley称，如果我们能增加人体中透明质酸的含量，或是减少酶对透明质酸的分解，或许能找到抑制癌症的方法。在他看来，下一步的研究，需要将裸鼹鼠体内与透明质酸相关的基因导入小鼠体内，从而观察这些转基因小鼠能否抵御癌症。

纵使裸鼹鼠与癌症绝缘，也不会出现其他慢性疾病，如糖尿病、阿尔茨海默病，甚至可能不会出现衰老，但它们最终也会走向死亡。那么，裸鼹鼠真正的死因都是什么呢？在野外环境中，裸鼹鼠通常死于天敌攻击、饥饿、缺水或是感染。而在实验室中，裸鼹鼠的死因却难以寻觅。Buffenstein通过尸检发现，裸鼹鼠的主要症状是口疮，这意味着它们难以进食、饮水、产生足量唾液，并且遭受感染。但它们真正的死因是什么、其寿命为什么难以更进一步，仍有待进一步破解。值得高兴的是，在全球主要的裸鼹鼠实验室中，关于裸鼹鼠的数据都是公开的。避免疾病、延长寿命的愿望，将驱使各地科学家继续破解这种奇特动物的奥秘。

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