研究發(fā)現(xiàn)通過蠕蟲即可預(yù)測壽命

秀麗隱桿線蟲蛔蟲

北京時間3月10日，2月12日《自然新聞》上發(fā)表的一片名為《生命早期可預(yù)測壽命》的文章引起了全世界各地媒體的注意。這項研究將蛔蟲作為實驗對象，探索了衰老的線粒體理論。結(jié)果表明現(xiàn)科學(xué)家們手里有了神奇的水晶球――蛔蟲細(xì)胞里產(chǎn)生能量的線粒體活動精確的預(yù)測了蛔蟲將活多久。

白金漢大學(xué)的博士研究生艾薇·羅伊（avi roy）提出了他對這項有趣發(fā)現(xiàn)的思考，羅伊主要研究衰老、線粒體和再生醫(yī)學(xué)。生物的復(fù)雜性是令人驚訝的。這就是為什么生物學(xué)家非常感謝類似秀麗隱桿線蟲蛔蟲的生物體能被用于將生物過程分解成更簡單的單元。

秀麗隱桿線蟲尤其是生物學(xué)家的最愛。它從單一受精卵細(xì)胞發(fā)展成成年個體的959個細(xì)胞的方式是一模一樣的。它的身體是透明的，使得科學(xué)家們能夠描繪它的生長并細(xì)節(jié)研究內(nèi)部的變化。

在2月12日發(fā)表在期刊《自然》上的文章里，北京生命科學(xué)研究所的沈恩志和同事利用秀麗隱桿線蟲進(jìn)行了一項有趣的發(fā)現(xiàn)。基于每個細(xì)胞的能量室――線粒體內(nèi)發(fā)生的過程，他們聲稱能夠預(yù)測這個生物體的壽命。

在自然界，電子是成對出現(xiàn)在環(huán)繞原子核的軌道上，當(dāng)原子有一個未匹配的電子環(huán)繞原子核時，就產(chǎn)生了一個自由基。在線粒體內(nèi)，這樣的自由基的形成被稱為活性氧物種（ros）。

線粒體在正常的代謝過程中會產(chǎn)生很多類型的活性氧，包括過氧化物、過氧化氫和氧化氮。這些由未被匹配的電子驅(qū)動的自由基會尋找細(xì)胞里的其他分子，從后者偷一個電子從而破壞這個分子。因此自由基會破壞dna并阻止細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和脂質(zhì)層的功能。這個活性氧物種從功能分子里偷取電子的過程以及導(dǎo)致的結(jié)果被稱為氧化應(yīng)激。

沈認(rèn)為如果他們能夠測量蛔蟲里氧化應(yīng)激的量，他們或可以預(yù)測這些生物的壽命。沈之前發(fā)現(xiàn)細(xì)胞里的線粒體會產(chǎn)生短暫的自由基噴發(fā)，這是可以計數(shù)的。當(dāng)沈研究添加了蛋白質(zhì)的秀麗隱桿線蟲因氧化應(yīng)激而在夜里發(fā)光時，她通過測量蛋白質(zhì)因監(jiān)測到線粒體產(chǎn)生自由基而釋放出名為mitoflash的閃光，從而檢測了氧化應(yīng)激的程度。

通過利用mitoflash的方法，科學(xué)家們可以觀測單個蠕蟲的整個21天生命周期。這些蠕蟲在生命的第二天或第三天會到達(dá)繁殖能力的高峰。在此之后，蠕蟲便開始穩(wěn)定的下降朝衰老發(fā)展，大約在第15天，大多數(shù)蠕蟲都可以被認(rèn)為是很老了。

沈發(fā)現(xiàn)在蠕蟲的整個生命周期里，氧化應(yīng)激的增加發(fā)生在兩個階段。第一次大約是在第三天，也就是蠕蟲產(chǎn)卵時，而第二個階段發(fā)生在第15天，也就是它們非常老時。研究人員通過利用其他被基因改造而擁有更長或者更短生命周期的蠕蟲來對比這項發(fā)現(xiàn)。

結(jié)果一致顯示在生命第三天具有較低mitoflash含量的蠕蟲壽命要更長。有趣的是，第九天產(chǎn)生的mitoflash數(shù)量并不能預(yù)測壽命。因此沈認(rèn)為蠕蟲在生命早期時所具有的氧化應(yīng)激水平可以確定它們的最終壽命。

沈的研究進(jìn)一步改善了之前的蠕蟲研究，它暗示了尤其是在生命早期產(chǎn)生的自由基可能是驅(qū)動衰老的中樞機(jī)制。這項研究也與衰老的自由基理論相吻合，后者假定衰老疾病是因為細(xì)胞越來越無法修復(fù)氧化應(yīng)激造成的損害。這項理論預(yù)測了具有較長壽命的生物體一定能夠產(chǎn)生更多抗氧化劑從而降低氧化應(yīng)激水平。

不幸的是，這在真實生活里并未發(fā)生。雖然產(chǎn)生的抗氧化劑比老鼠、倉鼠和兔子產(chǎn)生的要更少，但人類的壽命仍然更長。涉及抗氧化劑的膳食補(bǔ)充劑的研究還顯示抗氧化劑水平和壽命之間的逆向關(guān)系。早期生命里氧化應(yīng)激水平可能預(yù)測壽命的理論適用于某些蠕蟲，但它肯定不適用于人類。

據(jù)美國和葡萄牙科學(xué)家近期所做的延長蠕蟲生命期限的實驗結(jié)果顯示，如果人們愿意將其遺傳機(jī)制做一些改變或

B
A和D作為錯誤選項首先排除，再結(jié)合題意，顯然體現(xiàn)了意識的反作用，也反映了認(rèn)識對于實踐的反作用，所以從B、C中進(jìn)行選擇，C項的表述不夠科學(xué)，因為對事物本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識有正確和錯誤之分，只有正確的理性認(rèn)識才起“指導(dǎo)作用”。?

蠕蟲為什么在冰凍42000年之后還能被解凍，解凍之后還活著？

來自俄羅斯的科學(xué)家與美國普林斯頓大學(xué)及多所大學(xué)共同完成了一項科學(xué)壯舉，他們成功復(fù)活了兩只蠕蟲，這兩只蠕蟲分別來自32000年和42000年前，發(fā)現(xiàn)于西伯利亞雅庫特地區(qū)解凍的永久凍土。這些地方曾經(jīng)是猛犸象的棲息地。

此次實驗在莫斯科地區(qū)土壤科學(xué)物理化學(xué)和生物學(xué)問題研究所。共計帶回了300多只被冰凍的蠕蟲，而被復(fù)活的僅僅只有兩只，當(dāng)科學(xué)家看到幾萬年前的蠕蟲，在培養(yǎng)皿中重新活動和進(jìn)食的時候，激動的都要跳了起來，因為這是一個重大的發(fā)現(xiàn)。

這次的發(fā)現(xiàn)證明了多細(xì)胞生物在冰凍的環(huán)境下具有長期存活的能力，其除了對古代生物習(xí)性具有研究價值外，對于人類未來的人體冷凍技術(shù)可能具有關(guān)鍵意義。

目前，它們已經(jīng)成為人類已知地球上最古老的活體動物。而此類蠕蟲的壽命尚且不知，并且此次復(fù)活的兩只蠕蟲均為雌性，研究人員希望抓緊時間觀察其生活習(xí)性，以避免特別事件的發(fā)生。

科學(xué)的探索永無止境，也許有一天我們從蠕蟲身上得到啟示，將我們冷凍起來以此延長壽命，如果可以這樣，我們的腳步將能夠踏足更遠(yuǎn)，甚至飛出太陽系，尋找下一個適宜的星球，而這將會讓我們克服最大的時間問題。

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