近期,一條“從400年前的明朝萬曆年間活到現代”的鯊魚,因長壽而走紅短影片平臺。
事實上,這條鯊魚早在2016年就登上過《科學》(Science)雜誌封面,已然是一條“學術紅魚”。
不知今次是哪一位“製作人”,把4年前的舊聞再次翻出來“造星”,但作為地球上最長壽的脊柱動物——格陵蘭鯊肯定早已波瀾不驚。
以目前的觀測記錄,格陵蘭鯊(學名:小頭睡鯊)的最大壽命為392±120歲[1],也就是說甚至可能達到了512歲。
格陵蘭鯊究竟有何長壽本領,讓它能夠與哥倫布談笑風生,從文藝復興時代巡遊至今?
超長性成熟期進化遺傳學上著名的“一次性體細胞假說(disposable soma hypothesis)”[2],直到現在仍被衰老的經典遺傳學派奉若圭皋。
簡單來講,一次性體細胞假說認為:生物能利用的能量和資源有限,無法在快速繁殖的同時,維持強健的身體。
比如小田鼠,隨時面臨著被猛禽抓走的風險,必須儘快傳遞遺傳物質,雌性田鼠只需2-3個月便達到性成熟,懷孕週期僅21天;相對地,田鼠的壽命通常只有1-3年。
作為擁有尖牙利齒的頂級掠食者,格陵蘭鯊在食物鏈上並不存在天敵[3],這給了它們足夠的時間,在生兒育女這件事上,能夠慢慢來。
雌性格陵蘭鯊的性成熟年齡至少為156±22歲[1];格陵蘭鯊是卵胎生動物,懷孕週期長達8-18年[4]。
“二百歲少女”格陵蘭鯊
格陵蘭鯊的超長性成熟期是進化選擇,人類可能難以複製。當然,也不是完全沒辦法,男同胞們可以先考慮考慮“割以永治”[5]?
古語云“性盛致災,割以永治”指的就是一次性體細胞假說
超低代謝速率拿什麼去形容格陵蘭鯊最為貼切?我能想到的是“神龜雖壽,續命靠苟”。
格陵蘭鯊的分佈主要限於北大西洋和北冰洋的深海之中,常年水溫在0℃左右,如此嚴苛環境造就了格陵蘭鯊的獨特生理和行為表現:
格陵蘭鯊主要分佈區域
不挑食
格陵蘭鯊的食譜之中,既包括高熱量“美餐”海豹,又有低熱量的魷魚,甚至是陸上動物(如北極熊、馴鹿)的腐肉[6],只要能果腹,統統來者不拒。
科學家們發現,格陵蘭鯊的食物攝入量遠低於其他種類的鯊魚,擁有較大的肝臟能夠儲存能量,數月不進食高熱量獵物也無礙[7],堪稱鯊魚界的輕斷食愛好者。
“不吃了,今天也CR(熱量限制)”
懶得動
格陵蘭鯊的游泳速度和拍尾頻率是鯊魚裡最慢的[8],它的最高速度也只有海豹的一半,靠“賽跑”根本無法捕到海豹,想要飽餐饗宴只能趁海豹睡覺時“不講武德”搞偷襲[9]。
“到健身房也就愛躺著,怎樣?”
心率低
格陵蘭鯊擁有很大的心室容積,每次泵血量大,足以供給全身;心臟每次泵血後休息12秒,即心率僅僅5次/分[10];主動脈彈性強,使得格陵蘭鯊的血壓也遠遠低於其他鯊魚[11]。
代謝慢
上述因素共同作用,使格陵蘭鯊基礎代謝率低,生長速度也十分緩慢[1,8]。
“苟著……”
在這一點上,現代續命學愛好者走上了與格陵蘭鯊相似的道路,透過熱量限制、輕斷食減少代謝率的同時,追求比年假還少的心率。
還有一些學者認為寒冷環境本身也幫助了格陵蘭鯊獲得長壽,比如密歇根大學的遺傳學家Shawn Xu表示[12]:“降低新陳代謝率固然重要,但這還不是全部。寒冷還可以啟用抗衰老基因,從而幫助動物更好地摺疊蛋白質,清除破壞DNA的分子,甚至更有效地抵抗感染,從而延長壽命。”
提倡每日進行數小時冰浴來抵禦衰老的“抗衰教父”大衛·辛克萊,想必也十分贊同這一論點。
大衛·辛克萊在推特分享自己泡冰浴的照片
超強蛋白穩態格陵蘭鯊生活的極圈深海水域有三大特點:高滲(含鹽量高)、高壓、寒冷,使得它們演化出了一套獨特的代謝體系來適應如此惡劣的環境:
透過在體內累積蛋白質代謝廢物——尿素和氧化三甲胺(TMAO)來穩滲透壓、抗深水壓、避免凍結[13,14]。這兩個物質在人身上都可以成為尿毒症毒素。
尿素是一種很強的化學變性劑,破壞蛋白質正常摺疊結構,損害蛋白質穩態。蛋白質穩態作為衰老九大標識之一[15],對機體健康和長壽至關重要。
很難不感嘆大自然造物的神奇!格陵蘭鯊體內大量累積的氧化三甲胺(TMAO)可以作為化學伴侶(chemical chaperone),誘導蛋白質正常摺疊,以維持蛋白質穩態[16]。
在人類腎衰竭患者的研究中,也發現過類似的結論:尿毒症時,尿素的毒性作用可被同時瀦留的甲胺類物質抵消[17]。
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那麼,格陵蘭鯊利用甲胺類物質維持蛋白質穩態的特效能不能為人類長壽所用呢?
科學家在囊性纖維化的小鼠模型上進行了TMAO治療,取得了比較可觀的效果[18]。
囊性纖維化是一種囊性纖維化跨膜傳導因子(CFTR)先天摺疊異常所導致的遺傳性疾病,會引發支氣管擴張症(反覆肺部感染、咳痰、咯血)、大便滑膩、糖尿病、男性不育等多種表現[19]。
儘管TMAO對哺乳動物具有神經毒性和心血管毒性,暫時還無法為人所用,但這種來自鯊魚的神奇物質,為一片空白的蛋白穩態干預提供了一個新方向。
4年前,長壽格陵蘭鯊發現之時,就有生物駭客署名(假借?)David Cox(一位現年96歲的英國著名統計學家),提出要把格陵蘭鯊的基因完全“移植”到人身上。
且不論可行性,以筆者的觀點,這樣的說法足夠荒謬。格陵蘭鯊的生存技巧是為了應對極地深海惡劣的環境,但我們智人的生境並不在深海之中。
人類花了上億年從深海走向陸地,進化出了比格陵蘭鯊複雜得多的線粒體基因[20];用一顆腦袋兩隻手打造出了精巧的工具、璀璨的文明。
我們不太可能再退回深海。
我們也必將走向長壽,只是方法與格陵蘭鯊有所不同。
▼大衛·辛克萊——《可不可以不變老》▼