我们都熟悉衰老的外在迹象。每天早上在镜子里迎接你的脸可能有下垂的皮肤或稀疏的头发。但许多与年龄相关的变化始于我们的细胞,甚至是我们的DNA,随着年龄的增长,DNA会随着时间的推移而磨损。一些生物已经想出了一种方法来逆转这一过程,至少是暂时的
想想马达加斯加的肥尾矮狐猴。杜克大学和加州大学旧金山分校的一个研究小组进行的一项新研究表明,这种仓鼠大小的灵长类动物可以在每年的休眠季节逆转细胞衰老时钟,并暂时对抗时间
这项研究发表在《生物学快报》杂志上
这要归功于它们染色体末端的端粒。它们的作用就像鞋带末端的塑料尖端,可以防止鞋带磨损
每次细胞分裂时,其端粒的一小部分都会在这个过程中丢失,这样端粒就会随着年龄的增长而变短
慢性压力、久坐不动的生活方式和睡眠不足会使它们更快地减少。最终,端粒变得如此短粗,以至于它们不再提供保护,细胞失去了功能
但根据《生物学快报》的研究,矮狐猴有一种方法可以防止端粒缩短,甚至使端粒变长,有效地使细胞恢复活力,至少在一段时间内是这样
“这一切都发生在冬眠期间,”杜克大学的主要作者玛丽娜·布兰科说。当冬天在野外来临时,矮狐猴会消失在树洞或地下洞穴中,每年在那里它们会处于假死状态长达七个月这是一种生存策略,可以度过食物短缺的时期
在这段代谢慢动作期间,它们的心率从每分钟200次左右减慢到不到8次,它们摸起来很凉爽,大约每10分钟才呼吸一次。
冬眠的矮狐猴可以在这种寒冷的待机状态下呆大约一周,然后才需要短暂的热身,具有讽刺意味的是,这就是它们补觉的时候。然后,他们在等待丰收季节到来的同时,又恢复了麻木
在这项研究中,研究人员在杜克狐猴中心对15只矮狐猴进行了冬眠前、冬眠中和冬眠后的跟踪研究,测试了它们的脸颊拭子,以追踪它们的端粒随时间的变化
为了帮助狐猴冬眠,研究人员将恒温器从77华氏度逐渐降低到50华氏度左右,以模拟狐猴原生栖息地的冬季条件,并为它们提供人工洞穴,让它们蜷缩起来等待寒冷
一组动物如果清醒且活跃,就会被提供食物。另一组在长达数月的冬眠季节里没有进食、饮水或移动,像在野外一样靠尾巴里储存的脂肪生活
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通常,随着每一轮细胞分裂的磨损,端粒长度会随着时间的推移而减少
但基因测序显示,在冬眠期间,狐猴的端粒并没有缩短——它们实际上变长了
就好像,即使几个月过去了,他们的细胞也回到了更年轻的状态
格林说:“结果与你的预期相反。”“起初我们认为数据有问题,”她补充道。但加州大学旧金山分校伊丽莎白·布莱克本实验室的合著者达纳·史密斯证实了这一发现。伊丽莎白·布莱克本因发现端粒如何自我重建而获得2009年诺贝尔奖
总体而言,经历了更深程度麻木发作的狐猴的端粒变长了
相比之下,在研究期间,“醒来”进食的狐猴的端粒长度保持相对稳定
狐猴的变化是暂时的。在动物走出冬眠两周后,研究人员注意到它们的端粒恢复到冬眠前的长度 Blanco说,加长可能是一种机制,可以抵消在周期性复温阶段可能发生的任何细胞损伤 格林补充道,就像在寒冷天气下闲置后启动汽车一样,这些剧烈的新陈代谢加速“真的会对身体造成极大的挑战,从零到100”最近在经历其他压力情况的人身上也观察到了类似的延长现象,例如在国际空间站呆一年或在水下生活几个月
Blanco说,通过延长端粒,狐猴可以有效地增加细胞分裂的次数,从而在压力下为细胞增添新的生命这似乎奏效了——矮狐猴的寿命是其他灵长类动物的两倍
galago是一种体型相似的灵长类动物,不冬眠,寿命约为12或13年,而脂尾矮狐猴的寿命已记录为近30年。
Blanco警告说,长寿和端粒修复“可能有联系,但我们还不确定”
狐猴如何延长端粒的确切方式仍然是个谜但研究人员表示,弄清楚它们是如何做到的可能有助于研究人员开发新的方法来预防或治疗人类与年龄相关的疾病,而不会增加可能导致癌症的细胞分裂失控的风险
More information: Marina B. Blanco et al, Food deprivation is associated with telomere elongation during hibernation in a primate, Biology Letters (2025). DOI: 10.1098/rsbl.2024.0531Journal information: Biology Letters
Provided by Duke University
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