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在一種相貌甚至有些丑陋的嚙齒類動(dòng)物身上，我們幾乎看不見(jiàn)癌癥、衰老的蹤影。?
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這種沒(méi)有長(zhǎng)毛、滿身褶皺的嚙齒動(dòng)物就是裸鼴鼠，它們主要生活在非洲東部的沙漠地帶。裸鼴鼠是哺乳動(dòng)物中，僅有的兩種真社會(huì)性（Eusociality）動(dòng)物之一（另一類是達(dá)馬拉蘭鼴鼠）：它們具有高度組織化的社會(huì)結(jié)構(gòu)，與蜜蜂類似，群落由唯一的裸鼴鼠女王和幾只雄裸鼴鼠履行繁殖使命，底層裸鼴鼠沒(méi)有生殖能力，淪為工鼠。
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這種相貌奇特、丑陋中透露著一絲萌感的小動(dòng)物，有著比外形更為獨(dú)特的生物學(xué)特征。在無(wú)氧條件下，它們可以轉(zhuǎn)而代謝果糖，從而在無(wú)氧條件下能存活18分鐘之久；由于看似微小的突變，它們失去了部分痛覺(jué)；雄性裸鼴鼠的精子質(zhì)量很差，卻依然能順利繁衍。而它們最令人驚嘆的特征，則是幾乎不得癌癥，并且可能從不衰老。
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永不衰老？
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一般而言，嚙齒動(dòng)物的預(yù)期壽命，與其體積大小呈正相關(guān)。例如，倉(cāng)鼠一般壽命為2~3年，普通的小鼠壽命不超過(guò)4年，松鼠為5~10年。根據(jù)這一規(guī)律，裸鼴鼠的壽命應(yīng)在6年左右。但裸鼴鼠的真實(shí)壽命著實(shí)令人震驚：在圈養(yǎng)條件下，它們可以存活30年以上，遠(yuǎn)超同類；在野外環(huán)境中，裸鼴鼠也能生存17年。
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裸鼴鼠的長(zhǎng)壽之謎吸引了眾多科學(xué)家的關(guān)注，生物學(xué)家Rochelle Buffenstein就是其中一員。Buffenstein任職于谷歌旗下的Calico生物技術(shù)公司，該公司主要研究癌癥與衰老，而裸鼴鼠自然成了Buffenstein的研究對(duì)象。Buffenstein研究這類小動(dòng)物已經(jīng)超過(guò)30年，毫不夸張地說(shuō)，她一生都在收集數(shù)據(jù)。她先后記錄了3000多只裸鼴鼠的出生日期和死亡時(shí)間，以及是否因?yàn)閷?shí)驗(yàn)而死亡、是否轉(zhuǎn)送給了其他研究人員。
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在研究過(guò)程中，Buffenstein發(fā)現(xiàn)了令人震驚的結(jié)論：裸鼴鼠的生長(zhǎng)與預(yù)測(cè)哺乳動(dòng)物死亡率的岡珀茨（Gompertz）模型相悖。
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1825年，英國(guó)數(shù)學(xué)家Benjamin Gompertz發(fā)現(xiàn)，哺乳動(dòng)物死亡的風(fēng)險(xiǎn)隨著年齡呈指數(shù)增長(zhǎng)。以我們?nèi)祟悶槔竭_(dá)30歲后，人類的死亡率每8年提高大約一倍。這項(xiàng)符合衰老趨勢(shì)的岡珀茨模型幾乎適用于哺乳動(dòng)物，但Buffenstein發(fā)現(xiàn)，裸鼴鼠是個(gè)例外。裸鼴鼠在6個(gè)月大時(shí)性成熟，在此之后，它們余生中每一天的死亡率都穩(wěn)定在萬(wàn)分之一附近。隨著年齡增長(zhǎng)，其死亡率非但沒(méi)有出現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)，反而有所下降。如果說(shuō)90歲老人的死亡風(fēng)險(xiǎn)低于30歲的青年人，這顯然荒謬無(wú)比；但在裸鼴鼠身上，這或許就是事實(shí)。
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此前的研究發(fā)現(xiàn)，裸鼴鼠的DNA修復(fù)能力極強(qiáng)，且伴侶蛋白（chaperones）含量高，這種蛋白能避免其他蛋白出現(xiàn)折疊錯(cuò)誤。Buffenstein認(rèn)為，這可能是裸鼴鼠不會(huì)隨年齡增長(zhǎng)而出現(xiàn)身體機(jī)能退化的關(guān)鍵：“與其他動(dòng)物不斷積累錯(cuò)誤不同，這種動(dòng)物能一直保持‘房屋’的干凈與整潔。”
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南加州大學(xué)的生物學(xué)家Caleb Finch則提出了不同的看法，他認(rèn)為Buffenstein的結(jié)論存在過(guò)度解讀。Finch指出，由于大多數(shù)裸鼴鼠都死于實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩鵁o(wú)法存活至自然死亡，或是被轉(zhuǎn)移至其他實(shí)驗(yàn)室，上述研究中年齡在15歲以上的裸鼴鼠只有不到50只（目前Buffenstein實(shí)驗(yàn)室中裸鼴鼠的最大年齡是35歲）。Finch認(rèn)為，需要更多、更年老的裸鼴鼠來(lái)確定結(jié)論的正確性。但Buffenstein認(rèn)為，裸鼴鼠的衰老與典型的哺乳動(dòng)物衰老模型都不同，她的數(shù)據(jù)足夠具有代表性。
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利物浦大學(xué)的老年病學(xué)家Jo?o Pedro De Magalh?es則認(rèn)為，現(xiàn)在斷定裸鼴鼠不會(huì)衰老還為時(shí)過(guò)早。一種可能性是，裸鼴鼠也會(huì)衰老，只是其衰老開(kāi)始的時(shí)間遠(yuǎn)遲于其他哺乳動(dòng)物。德國(guó)萊布尼茲研究院衰老研究所的生物學(xué)家Matthias Platzer也提出類似的問(wèn)題，他認(rèn)為裸鼴鼠20或30歲時(shí)身體上的變化，是解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵?！耙苍S衰老發(fā)生得非常快，以至于Buffenstein難以收集到這類數(shù)據(jù)?！?/span>
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與癌癥絕緣
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裸鼴鼠是否能避免衰老還有待確認(rèn)，而它們另一項(xiàng)令人類羨慕的機(jī)能——幾乎不患癌癥，則已經(jīng)得到證實(shí)。在此前的一項(xiàng)研究中，羅切斯特大學(xué)的分子和細(xì)胞生物學(xué)家Vera Gorbunova找出了裸鼴鼠不得癌癥的分子機(jī)制。
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在這項(xiàng)發(fā)表于Nature的研究中，Gorbunova和同事將裸鼴鼠細(xì)胞放置在培養(yǎng)皿中，他們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞彼此不會(huì)聚集在一起，且隨著時(shí)間增加，培養(yǎng)皿中的內(nèi)容物變得愈加粘稠。這種細(xì)胞接觸后生長(zhǎng)被阻止的過(guò)程叫做接觸抑制，是一種癌細(xì)胞缺少的強(qiáng)大的抗癌機(jī)制。而在去除粘性物質(zhì)后，細(xì)胞開(kāi)始聚集成團(tuán)塊，這意味著，這時(shí)的裸鼴鼠細(xì)胞具備了形成腫瘤的潛能，而那些粘性分泌物，很可能正是裸鼴鼠抑制腫瘤的關(guān)鍵。
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進(jìn)一步的研究顯示，這些粘性物質(zhì)是細(xì)胞生成的透明質(zhì)酸（hyaluronan）。透明質(zhì)酸存在于所有動(dòng)物中，是皮膚和軟骨的重要組分。而裸鼴鼠體內(nèi)透明質(zhì)酸的含量更高，其分子大小也是小鼠、大鼠、人體中的5倍。這是由于裸鼴鼠體內(nèi)分解透明質(zhì)酸的酶活性較低，因此高分子透明質(zhì)酸得以積累。在隨后的研究中，他們用導(dǎo)致小鼠患癌的病毒蛋白刺激裸鼴鼠的細(xì)胞后，并沒(méi)有觀察到裸鼴鼠細(xì)胞的瘋狂生長(zhǎng)。當(dāng)他們抑制透明質(zhì)酸的產(chǎn)生或提高分解酶的活性時(shí)，腫瘤開(kāi)始形成。研究者懷疑，高濃度的透明質(zhì)酸或許一直都在抑制細(xì)胞快速分裂、防止細(xì)胞過(guò)剩，抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和擴(kuò)散，從而起到抗癌的作用。
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加利福尼亞大學(xué)舊金山分校的癌癥生物學(xué)家Carlo Maley稱，如果我們能增加人體中透明質(zhì)酸的含量，或是減少酶對(duì)透明質(zhì)酸的分解，或許能找到抑制癌癥的方法。在他看來(lái)，下一步的研究，需要將裸鼴鼠體內(nèi)與透明質(zhì)酸相關(guān)的基因?qū)胄∈篌w內(nèi)，從而觀察這些轉(zhuǎn)基因小鼠能否抵御癌癥。
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縱使裸鼴鼠與癌癥絕緣，也不會(huì)出現(xiàn)其他慢性疾病，如糖尿病、阿爾茨海默病，甚至可能不會(huì)出現(xiàn)衰老，但它們最終也會(huì)走向死亡。那么，裸鼴鼠真正的死因都是什么呢？在野外環(huán)境中，裸鼴鼠通常死于天敵攻擊、饑餓、缺水或是感染。而在實(shí)驗(yàn)室中，裸鼴鼠的死因卻難以尋覓。Buffenstein通過(guò)尸檢發(fā)現(xiàn)，裸鼴鼠的主要癥狀是口瘡，這意味著它們難以進(jìn)食、飲水、產(chǎn)生足量唾液，并且遭受感染。但它們真正的死因是什么、其壽命為什么難以更進(jìn)一步，仍有待進(jìn)一步破解。值得高興的是，在全球主要的裸鼴鼠實(shí)驗(yàn)室中，關(guān)于裸鼴鼠的數(shù)據(jù)都是公開(kāi)的。避免疾病、延長(zhǎng)壽命的愿望，將驅(qū)使各地科學(xué)家繼續(xù)破解這種奇特動(dòng)物的奧秘。
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編譯?周盈宵
審校?吳非
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轉(zhuǎn)自：環(huán)球科學(xué)