科学能否让青春永驻
发布时间：2012-04-25
发布人：
文汇报
选择阅读字号：[
大
中
小 ]
不久前，美国生物学家辛西娅·凯尼恩的实验室里发生了意想不到的事：只有14天寿命的线虫，存活了84天，竟然还在培养器皿里悠游自在地蠕动。让这些线虫摆脱死亡厄运的是它们身上罕见的基因——daf-2。根据辛西娅·凯尼恩推断，daf-2基因也可能影响人类的寿命。想象一下，人类也能抵抗衰老，寿命延长到6倍。甚至……更多？
衰老从细胞开始
物理学家说，任何事物，无论是人类还是一块石头，最终都会分解消亡，这符合热力学第二定律——在有限空间和时间内，一切和热运动有关的物理、化学过程都不可逆。
生物学家说，衰老从细胞开始。他们早就发现一件有趣的事实：每种细胞的寿命都有限度。即便是人工培养、在最好的条件中生存的细胞，一旦接近这个限度，衰老和死亡就是既定命运。例如人体的成纤维细胞，最多只能繁殖50代，之后，便无法逃脱死神的亲吻。
能够进行分裂的细胞，在分裂之前都要先复制染色体，以保证形成的两个细胞各自分到一套完整染色体，从而让新产生的细胞能够正确制造生命必须的物质，比如蛋白质。但是由于DNA不能复制染色体最顶端部分——端粒，因此复制品比模版略短些。这通常不会引起问题，因为端粒只是一段假DNA链，大约含1000个无编码意义的碱基对，它的功能是保持染色体两端的稳定性。
然而，细胞每分裂一次，端粒就丢失一小段，约50～200碱基对。当端粒消耗殆尽以后，染色体就会失去稳定性，可能会粘在一起，还可能以异常的方式重新组合。这导致细胞无法正常生产生命物质，发生严重功能紊乱，趋向死亡。
但有些细胞却能获得“永生”——生殖细胞和癌细胞。在它们内部，会产生出一种活性物质——端粒酶。端粒酶能修复细胞分裂时发生在端粒部位的损伤，使伤口弥合，从而避免了细胞衰老、死亡的趋势。
细胞新陈代谢产生的自由基也会加速细胞衰老。自由基是异常活泼的带电分子或基团。它会氧化细胞中的物质，引起DNA损伤，损害细胞膜，使蛋白质、核酸等大分子交联，从而影响细胞的正常功能。
还有一些生物学家认为基因中存在着特定的程序，这个程序像时钟一样，生物总会按照这个时钟的控制步入生命的每个阶段——生长、发育、衰老和死亡。如果这个程序中的某个基因发生突变，那么生命的脚步也会发生改变，例如辛西娅·凯尼恩的线虫，就是触动了这个程序中的daf-2基因，才使它的生存时间，比预期寿命长了6倍。
预期寿命是难解之题
既然线虫都有14天的预期寿命，那么，人究竟能活到多老？
这个问题会让生物学家们蹙起眉头，因为衰老和死亡是一个错综复杂的过程，而探求这个过程，就像踏进了一座迷宫。至今，生物学家们还困在这个“迷宫”里，他们摸索、试探，有时候推开了一扇门，有时候又不得不退回来。
如果非要有一个答案，愁眉苦脸的生物学家们会说，依照目前所掌握的生物学规律，有一些方法可以推算人类的预期寿命。但所依据的规律不同，结果也不同。
在比较生物学领域，生物学家们对哺乳动物的寿命测算有两种观点：第一种认为，哺乳动物的寿命是生长期的5—7倍，据此来推算，人的生长期为20—25年，预计寿命可达100—175年；第二种认为，一般哺乳动物的寿命是性成熟期的8—10倍，人类的性成熟期为14—15年，寿命因此可达110—150年。
在细胞生物学领域，生物学家们发现，人体的成纤维细胞在体外分裂50次左右，细胞的端粒就会耗尽，细胞不再分裂，最终死亡。于是，“50次”被视为细胞分裂的极限，而细胞的分裂周期约为2.4年——据此推算，人类预期寿命可能为120岁左右。
除了这些推算方法，不同的生物学家从各自不同的研究领域出发，还有各式各样推算人类预期寿命的方法：以代谢率和个体大小为依据来计算，以脑发育情况来计算……然而，迄今为止，在预期寿命这个问题上，生物学家们的目光是游移的，无论是何种推算方式，都不能让他们拍着胸脯说：这就是最准确的方式。
长生不老是神话？
如果对人类预期寿命的回答不太能让人满意，再痴人说梦一般的追问人能不能长生不老，似乎有点冒险？
物理学家会对此嗤之以鼻：这完全不符合物理学定律。不过，这次生物学家们似乎没有让人失望：延缓衰老的试验正在进行。生物学家们发现，为了保持人体组织和器官能够正常工作，大多数年轻、健康的细胞都要不断进行分裂，但这些细胞最终会停止分裂并逐步丧失正常的功能，这就是细胞衰老。随着年龄渐长，这些衰老细胞堆积在体内，释放有害物质。尽管在老年人的身体中，衰老细胞仅占5%，甚至更少的比例，但它们产生的有害物质却造成了广泛的影响。
如此看来，延缓衰老有不同的途径可以选择：恢复细胞的分裂能力；将衰老细胞从人体清除；中和衰老细胞产生的有害物质。
生物学家们试图在这里取得突破，并已有一些成果。法国生物学家成功找到了可逆转衰老细胞的方法。在他们的实验室里，一个停止分裂的皮肤细胞，被放在试管中，加上了另外的基因片段，结果，这个取自74岁老人的衰老细胞恢复了活力，培植出来的细胞分裂增生能力和生命力都有提高。
美国生物学家则选择了另外一条路——他们发现了一种可以靶定并杀死衰老细胞的药物。这种药物被喂给年迈的老鼠，这些老鼠体内的衰老细胞被清除，尽管已经衰退的身体机能没有恢复，但阻止了衰老现象的进一步发展。
如果对这些回答还不满意，“长寿”线虫培养者——辛西娅·凯尼恩说：“科学家们可能会在未来15年内研制出使人长久保持青春活力的药物。”这真是个令人兴奋的答案，不过，无论是辛西娅·凯尼恩还是其他生物学家都非常清楚，这些研究还处于非常早期的阶段，所取得的成果只能为在“迷宫”中探索的人们指出一个可行的方向。本报记者 詹 媛
最新进展
法国：研究人员找到可成功逆转衰老细胞的方法。在试管实验中，将衰老细胞重组年轻化，让细胞重新分裂增生，找回生命力。
研究人员李默特瑞领导的研究团队成功将衰老细胞在试管中，重组为多功能潜能干细胞。经研究人员“年轻”处理后，细胞可重新分裂。根据报道，研究人员取自一名74岁人士的皮肤细胞，细胞已不再分裂增生，呈现衰老的现象。研究过程将细胞在试管中进行重组，除了传统上使用的4种转录基因（OCT4、SOX2、CMYC、KLF4），另再加入两种因子（NANOG、LIN28）。
李默特瑞说，细胞的年龄轨迹不见了，培植出来的多功能干细胞可用来增生各样功能性细胞，分裂增生力和生命都提高。
美国：为了保持人体正常工作，大多数年轻、健康的细胞都要不断进行分裂，但它们最终会停止分裂并被其他细胞取代。细胞衰老贯穿人的一生，随年龄渐长，人体将衰老细胞清除出体内的能力越来越弱，从而导致衰老细胞堆积。
研究人员首次发现，使用一种能够靶定并杀死衰老细胞的药物，基本上可以令衰老过程的某些方面出现停滞。科学家几十年来一直想知道，如果将衰老细胞从人体中彻底清除，或者将它们产生的有害物质加以中和，是否能制止衰老细胞造成的损害？
研究人员让上了年纪的老鼠用这种药，发现它们衰老细胞的清除并没能扭转已经发生的机能衰退，但阻止了进一步恶化。研究人员说，这种药物似乎对正常细胞没有影响，并且似乎没有对老鼠产生任何副作用。
衰老从细胞开始
物理学家说，任何事物，无论是人类还是一块石头，最终都会分解消亡，这符合热力学第二定律——在有限空间和时间内，一切和热运动有关的物理、化学过程都不可逆。
生物学家说，衰老从细胞开始。他们早就发现一件有趣的事实：每种细胞的寿命都有限度。即便是人工培养、在最好的条件中生存的细胞，一旦接近这个限度，衰老和死亡就是既定命运。例如人体的成纤维细胞，最多只能繁殖50代，之后，便无法逃脱死神的亲吻。
能够进行分裂的细胞，在分裂之前都要先复制染色体，以保证形成的两个细胞各自分到一套完整染色体，从而让新产生的细胞能够正确制造生命必须的物质，比如蛋白质。但是由于DNA不能复制染色体最顶端部分——端粒，因此复制品比模版略短些。这通常不会引起问题，因为端粒只是一段假DNA链，大约含1000个无编码意义的碱基对，它的功能是保持染色体两端的稳定性。
然而，细胞每分裂一次，端粒就丢失一小段，约50～200碱基对。当端粒消耗殆尽以后，染色体就会失去稳定性，可能会粘在一起，还可能以异常的方式重新组合。这导致细胞无法正常生产生命物质，发生严重功能紊乱，趋向死亡。
但有些细胞却能获得“永生”——生殖细胞和癌细胞。在它们内部，会产生出一种活性物质——端粒酶。端粒酶能修复细胞分裂时发生在端粒部位的损伤，使伤口弥合，从而避免了细胞衰老、死亡的趋势。
细胞新陈代谢产生的自由基也会加速细胞衰老。自由基是异常活泼的带电分子或基团。它会氧化细胞中的物质，引起DNA损伤，损害细胞膜，使蛋白质、核酸等大分子交联，从而影响细胞的正常功能。
还有一些生物学家认为基因中存在着特定的程序，这个程序像时钟一样，生物总会按照这个时钟的控制步入生命的每个阶段——生长、发育、衰老和死亡。如果这个程序中的某个基因发生突变，那么生命的脚步也会发生改变，例如辛西娅·凯尼恩的线虫，就是触动了这个程序中的daf-2基因，才使它的生存时间，比预期寿命长了6倍。
预期寿命是难解之题
既然线虫都有14天的预期寿命，那么，人究竟能活到多老？
这个问题会让生物学家们蹙起眉头，因为衰老和死亡是一个错综复杂的过程，而探求这个过程，就像踏进了一座迷宫。至今，生物学家们还困在这个“迷宫”里，他们摸索、试探，有时候推开了一扇门，有时候又不得不退回来。
如果非要有一个答案，愁眉苦脸的生物学家们会说，依照目前所掌握的生物学规律，有一些方法可以推算人类的预期寿命。但所依据的规律不同，结果也不同。
在比较生物学领域，生物学家们对哺乳动物的寿命测算有两种观点：第一种认为，哺乳动物的寿命是生长期的5—7倍，据此来推算，人的生长期为20—25年，预计寿命可达100—175年；第二种认为，一般哺乳动物的寿命是性成熟期的8—10倍，人类的性成熟期为14—15年，寿命因此可达110—150年。
在细胞生物学领域，生物学家们发现，人体的成纤维细胞在体外分裂50次左右，细胞的端粒就会耗尽，细胞不再分裂，最终死亡。于是，“50次”被视为细胞分裂的极限，而细胞的分裂周期约为2.4年——据此推算，人类预期寿命可能为120岁左右。
除了这些推算方法，不同的生物学家从各自不同的研究领域出发，还有各式各样推算人类预期寿命的方法：以代谢率和个体大小为依据来计算，以脑发育情况来计算……然而，迄今为止，在预期寿命这个问题上，生物学家们的目光是游移的，无论是何种推算方式，都不能让他们拍着胸脯说：这就是最准确的方式。
长生不老是神话？
如果对人类预期寿命的回答不太能让人满意，再痴人说梦一般的追问人能不能长生不老，似乎有点冒险？
物理学家会对此嗤之以鼻：这完全不符合物理学定律。不过，这次生物学家们似乎没有让人失望：延缓衰老的试验正在进行。生物学家们发现，为了保持人体组织和器官能够正常工作，大多数年轻、健康的细胞都要不断进行分裂，但这些细胞最终会停止分裂并逐步丧失正常的功能，这就是细胞衰老。随着年龄渐长，这些衰老细胞堆积在体内，释放有害物质。尽管在老年人的身体中，衰老细胞仅占5%，甚至更少的比例，但它们产生的有害物质却造成了广泛的影响。
如此看来，延缓衰老有不同的途径可以选择：恢复细胞的分裂能力；将衰老细胞从人体清除；中和衰老细胞产生的有害物质。
生物学家们试图在这里取得突破，并已有一些成果。法国生物学家成功找到了可逆转衰老细胞的方法。在他们的实验室里，一个停止分裂的皮肤细胞，被放在试管中，加上了另外的基因片段，结果，这个取自74岁老人的衰老细胞恢复了活力，培植出来的细胞分裂增生能力和生命力都有提高。
美国生物学家则选择了另外一条路——他们发现了一种可以靶定并杀死衰老细胞的药物。这种药物被喂给年迈的老鼠，这些老鼠体内的衰老细胞被清除，尽管已经衰退的身体机能没有恢复，但阻止了衰老现象的进一步发展。
如果对这些回答还不满意，“长寿”线虫培养者——辛西娅·凯尼恩说：“科学家们可能会在未来15年内研制出使人长久保持青春活力的药物。”这真是个令人兴奋的答案，不过，无论是辛西娅·凯尼恩还是其他生物学家都非常清楚，这些研究还处于非常早期的阶段，所取得的成果只能为在“迷宫”中探索的人们指出一个可行的方向。本报记者 詹 媛
最新进展
法国：研究人员找到可成功逆转衰老细胞的方法。在试管实验中，将衰老细胞重组年轻化，让细胞重新分裂增生，找回生命力。
研究人员李默特瑞领导的研究团队成功将衰老细胞在试管中，重组为多功能潜能干细胞。经研究人员“年轻”处理后，细胞可重新分裂。根据报道，研究人员取自一名74岁人士的皮肤细胞，细胞已不再分裂增生，呈现衰老的现象。研究过程将细胞在试管中进行重组，除了传统上使用的4种转录基因（OCT4、SOX2、CMYC、KLF4），另再加入两种因子（NANOG、LIN28）。
李默特瑞说，细胞的年龄轨迹不见了，培植出来的多功能干细胞可用来增生各样功能性细胞，分裂增生力和生命都提高。
美国：为了保持人体正常工作，大多数年轻、健康的细胞都要不断进行分裂，但它们最终会停止分裂并被其他细胞取代。细胞衰老贯穿人的一生，随年龄渐长，人体将衰老细胞清除出体内的能力越来越弱，从而导致衰老细胞堆积。
研究人员首次发现，使用一种能够靶定并杀死衰老细胞的药物，基本上可以令衰老过程的某些方面出现停滞。科学家几十年来一直想知道，如果将衰老细胞从人体中彻底清除，或者将它们产生的有害物质加以中和，是否能制止衰老细胞造成的损害？
研究人员让上了年纪的老鼠用这种药，发现它们衰老细胞的清除并没能扭转已经发生的机能衰退，但阻止了进一步恶化。研究人员说，这种药物似乎对正常细胞没有影响，并且似乎没有对老鼠产生任何副作用。