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研究人員眼中的裸鼴鼠:很迷人或被用來征服衰老

岡珀茨法則(Gompertzian Law)聽起來似乎有點拗口,但解釋起來卻很簡單:哺乳動物的年齡越大,它的死亡率就越高。很顯然,這個生命法則在裸鼴鼠身上並不適用。Calico實驗室(Calico Labs)的一項新研究顯示,裸鼴鼠的死亡風險並不一定與它們的年齡成正比。Calico是谷歌公司於2013年成立的一家生物科技公司,主要目標是解開衰老的奧秘,研究對抗癌症、衰老相關疾病和延長壽命的科技。

裸鼴鼠(學名:Heterocephalus glaber)是一種皺巴巴、渾身無毛的嚙齒動物,具有非同尋常的壽命,以及許多看起來不可思議的特徵。裸鼴鼠不會像大多數哺乳動物那樣感到疼痛,而且有研究發現,數百隻裸鼴鼠中只有少數幾隻個體會患上癌症。它們還能一次屏住呼吸長達18分鐘,並且不產生任何明顯的不良反應。

然而,這並不意味著裸鼴鼠就掌握著永生之匙。「我討厭戳破這一泡沫,」美國聖路易斯華盛頓大學生物學系實習教授斯坦·布勞德(Stan Braude)說道。布勞德的工作雖然涉及裸鼴鼠,但並未參與此次研究。他表示,儘管裸鼴鼠在野外條件下可能因為捕食者或其他自然因素而過早死亡,但少數從脆弱階段活下來的個體往往能獲得長壽。這與Calico團隊在實驗室種群里發現的壽命是一致的。不過,實驗室中裸鼴鼠的總存活率要顯著高於野外種群,因為自然因素被去掉了。

在研究人員看來,裸鼴鼠其實是一種迷人的生物

這樣的存活率和壽命並不只限於裸鼴鼠。布勞德給出了陸龜和橡樹的例子:在野外,這兩種生物都具有很長的壽命,但前提條件是橡樹苗或幼龜成功躲過了所有想吃掉它們的生物。相比之下,老鼠在野外或實驗室中都只能活大約三年時間,它們的壽命似乎與是否處於安全環境無關。它們會衰老,而隨著年齡增大,它們死亡的可能性也越大。

那麼,為什麼我們會關注裸鼴鼠,而不是象龜或有著上百年壽命的蛤蜊?為什麼Alphabet公司——谷歌的母公司——會將大筆資金投入Calico公司,以用於裸鼴鼠的研究?

布勞德表示,這一切很可能與裸鼴鼠的端粒有關。端粒是染色體末端的DNA重複序列,就像是鋼筆的筆帽,能保護DNA鏈免於損傷或降解。但是,端粒本身會在細胞周期中隨著不斷的複製而出現損傷。一旦端粒消失,細胞就無法再形成新的組織。用通俗的話來說,這種特殊的分子過程就是衰老,而這正是谷歌公司(以及亞馬遜和Paypal)創始人所希望解決的問題。

「裸鼴鼠似乎能保護它們的端粒,」布勞德說,「它們可以有非常多的細胞周期,這是一個非常酷的技能。」科學家還不知道裸鼴鼠的細胞為什麼具有這種能力,這很可能就是下一步研究的方向。

布勞德推測,這可能是演化的結果。舉例來說,老鼠總是處於各種危險之中,因此它們在生物學上的優先策略就是迅速地繁殖,並且生得越多越好。自然選擇很難對這種策略發揮「魔力」,選擇出能幫助它們活得更長的特徵。

裸鼴鼠與老鼠恰恰相反,一旦建立起地下聚居地,它們在野外環境中的生活就會相對安全。捕食者無法輕易地闖入它們那迷宮一樣的家園。另一方面,裸鼴鼠主要以植物根系和塊莖為食,意味著它們很少會離開地下。每群裸鼴鼠都有一隻相當肥碩的「王后」——與蜂后類似——和多隻雄鼠,其餘無論雌雄都是失去生殖能力的工鼠。這些工鼠負責採集食物、保護王后、挖掘隧道等工作。從演化的角度來說,這意味著與長壽有關的特徵會被篩選出來,而不是快速繁殖的特徵。「裸鼴鼠有著某些獨特的地方,」布勞德說,「但你要確保自己找對那些特殊之處,否則就無法在正確的地方尋找到更相關的東西。生物學真奇妙。」(任天)

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