人們總是渴望長(zhǎng)壽。為此，諸如多做運(yùn)動(dòng)、合理飲食、作息規(guī)律、保持輕松心態(tài)等長(zhǎng)壽秘訣被反復(fù)提起。雖然這些生活方式確實(shí)能使我們身體健康、延年益壽，但科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，真正控制人類以及所有動(dòng)物壽命的，是我們身體內(nèi)基因的各種調(diào)節(jié)作用。
DNA甲基化與壽命
甲基是甲烷分子失去一個(gè)氫原子后形成的基團(tuán)，由碳和氫元素組成，對(duì)于動(dòng)物身體有著重要的作用。但動(dòng)物體內(nèi)自身不能合成甲基，需要從一些富含甲基的物質(zhì)中吸收，這類富含甲基的物質(zhì)被稱為“甲基供體”,比如甜菜堿、蛋氨酸、膽堿、葉酸、維生素B12，等等。
甲基進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后，能夠結(jié)合在DNA上某些特定部位，這個(gè)結(jié)合過(guò)程叫甲基化，DNA甲基化并沒(méi)有改變基因序列，但它調(diào)控了基因的表達(dá)。
DNA甲基化水平會(huì)隨年齡增長(zhǎng)而下降。2012年發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》的研究顯示，103歲的個(gè)體上的DNA甲基化程度低于新生兒，而且減少的數(shù)量不是一個(gè)小數(shù)目，百歲以上的人的甲基化位點(diǎn)比嬰兒甚至要少50萬(wàn)個(gè)。這意味著，觀察一種動(dòng)物的DNA甲基化程度，就能在一定程度上推斷出動(dòng)物的壽命。
澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)研究組織分子生物學(xué)家本杰明·梅恩從比較基因甲基化的位置和數(shù)量入手，可以更準(zhǔn)確地估算不同物種的壽命。梅恩從全球基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中找到了252種脊椎動(dòng)物的基因組，然后通過(guò)比較不同壽命的動(dòng)物的基因甲基化位點(diǎn)和數(shù)量的差異，找到了一些影響脊椎動(dòng)物的壽命的基因。這些基因?qū)勖挠绊懗潭仁遣煌模范鞲鶕?jù)不同的影響因子進(jìn)行了各種模擬測(cè)算，最終找到了預(yù)測(cè)結(jié)果最可靠的公式。
梅恩用這個(gè)公式對(duì)一些物種的壽命進(jìn)行了估算，比如，他估計(jì)最近滅絕的物種平塔島巨龜?shù)膲勖鼮?20歲，而于2012年去世的該物種的最后一名成員龍瑟姆·喬治，享年112歲。目前發(fā)現(xiàn)的世界上壽命最長(zhǎng)的哺乳動(dòng)物——露脊鯨，預(yù)估壽命是268歲，這個(gè)預(yù)測(cè)比現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的該物種最老的個(gè)體多了57歲，但深海中極可能存在年齡更長(zhǎng)的露脊鯨。
在另一項(xiàng)研究中，研究者比較了一對(duì)3歲同卵雙胞胎和另一對(duì)50歲同卵雙胞胎的基因狀況。他們發(fā)現(xiàn)，3歲的同卵雙胞胎之間的甲基化和組蛋白修飾程度基本一致，而50歲的同卵雙胞胎之間甲基化、組蛋白修飾和基因表達(dá)上具有很大的差別。這說(shuō)明，通過(guò)檢測(cè)不同個(gè)體DNA甲基化程度，生物學(xué)家們未來(lái)可以預(yù)測(cè)某個(gè)個(gè)體的壽命。
在體內(nèi)肆虐的“殺手”
你知道嗎？就在你閱讀這篇文章的時(shí)候，你的體內(nèi)就有無(wú)數(shù)個(gè)“殺手”在攻擊著你的細(xì)胞，你的壽命也在一點(diǎn)點(diǎn)地被偷走，這個(gè)冷酷的“殺手”就是自由基。
顧名思義，自由基是一類自由的離子基團(tuán)，比如超氧化物離子等。它之所以自由，是因?yàn)樗幸粋€(gè)不配對(duì)的電子，會(huì)到處搶奪其他物質(zhì)的一個(gè)電子，使自己形成穩(wěn)定的物質(zhì)。其實(shí)自由基本來(lái)是有伴侶的，在生物體中，它的伴侶就是氫離子。當(dāng)生物進(jìn)行呼吸作用時(shí)，氧氣被分解成氧離子，這些氧離子會(huì)與線粒體膜附近的氫離子結(jié)合，但“僧多粥少”，不是所有的氧離子都能找到命定的伴侶，于是“單身”的氧離子最后變成了自由基，踏上了“強(qiáng)取豪奪”的道路。
自由基并不挑剔，它會(huì)搶奪DNA、蛋白質(zhì)和糖類等所有遇到的物質(zhì)的電子，破壞這些物質(zhì)原本穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，最終損害了生物的健康，甚至?xí)s短壽命。
由此，我們知道了自由基是在呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的，如果呼吸作用和新陳代謝減弱，生物會(huì)更加長(zhǎng)壽嗎？有些事實(shí)驗(yàn)證了這個(gè)觀點(diǎn)，低溫的深海中生存著許多長(zhǎng)壽動(dòng)物，比如507歲的北極圓蛤、392歲的格陵蘭鯊魚(yú)。美國(guó)阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的史蒂文·奧斯塔德博士認(rèn)為，低溫環(huán)境降低了生物新陳代謝的速率，從而減緩了自由基的產(chǎn)生和細(xì)胞的分裂過(guò)程，因此生物更加長(zhǎng)壽。
壽命程序的其他“編程者”
染色體和基因決定了生物的所有性狀，壽命自然也受到它們的控制，科學(xué)家們找到了一些壽命的“編程者”，比如染色體上的端粒。端粒是位于染色體末端的結(jié)構(gòu)，細(xì)胞分裂時(shí)，染色體也會(huì)復(fù)制分裂，每次分裂后末端的端粒都會(huì)縮短，當(dāng)端粒短到一個(gè)極限時(shí)細(xì)胞就會(huì)死亡，當(dāng)人體大部分細(xì)胞死亡時(shí)，人們也在逐漸衰老并最終死亡。
還有一些科學(xué)家在尋找著“長(zhǎng)壽基因”。英國(guó)東英吉利大學(xué)和瑞典烏普薩拉大學(xué)的研究人員在線蟲(chóng)身上找到了一種名叫DAF-2的基因，研究人員認(rèn)為這個(gè)基因與衰老過(guò)程有關(guān)。當(dāng)研究人員“關(guān)閉”線蟲(chóng)的DAF-2基因后，線蟲(chóng)壽命得以翻倍，其后代也更健康。
隨著基因測(cè)序技術(shù)的普及，科學(xué)家在人類身上也找到了“長(zhǎng)壽基因”。新西蘭基因研究中心的科學(xué)家對(duì)新西蘭100名百歲以上老人進(jìn)行了基因測(cè)序，找到了兩類有利于長(zhǎng)壽的基因APOE和FOXO3A。APOE能加快血脂代謝，降低人們的血脂，而FOXO3A則能延長(zhǎng)細(xì)胞分裂周期，減少細(xì)胞分裂的次數(shù)，修復(fù)DNA損傷，還有防止細(xì)胞癌變的作用。還有一組叫做SIRT的基因，許多科學(xué)家均認(rèn)同它具有DNA修復(fù)功能，是當(dāng)之無(wú)愧的長(zhǎng)壽基因。
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