2016年08月27日讯 衰老是导致很多疾病发生的首要因素之一,包括心脏病、关节炎、癌症和老年痴呆。通过延缓衰老的过程,我们也许可以减少上述疾病的发生,最终做到延年益寿。这无疑是很多人的梦想。如今,这一梦想率先在小鼠身上实现,而采取的手段似乎并不复杂:一个是节食;另一个是免疫抑制药物雷帕霉素(rapamycin)。
先说节食。最近,来自荷兰鹿特丹伊拉斯谟大学(Erasmus University)的科学家发现了节食对一类天生早衰的小鼠十分显着的延长寿命作用。这类小鼠的ERCC1和ERCC5基因存在缺陷,使得其体内细胞DNA修复的功能大大削弱,其寿命通常只有4-6个月。这时,长片段基因上出现可阻遏转录的突变的几率明显增长,从而随之导致表达量显着下降。研究人员发现,如果将上述早衰小鼠的食量减少30%,它们的寿命则会延长至原来的三倍!同时,它们体内细胞长基因的转录得到了有效恢复,且神经元和运动机能得到了更好的保持。
在这一发表于近期的《Nature》期刊的工作中,研究者们表示,上述小鼠可作为研发食疗干预以及早衰症治疗方法的有效模型。
也许有不少人早已听说节食可能的保健效果。不过,要说到雷帕霉素与延年益寿之间的关系,很多人恐怕还未曾耳闻。雷帕霉素本是用于抑制器官移植后免疫排斥反应的一种药物。如今,越来越多的证据表明,雷帕霉素可能具有延长小鼠寿命的功能。
来自华盛顿大学等机构的科学家们对此进行了系统的研究。他们对20个月大的小鼠(相当于人类的60到65岁年龄)按照8 mg/kg的剂量施用了连续90天的雷帕霉素,结果发现这使得它们的寿命要比对照小鼠延长近60%,而且更加的“年轻态”。其中,一个名为Ike的小鼠活了总共1400天,相当于人类寿命的140岁!这是迄今为止延长正常小鼠寿命幅度最大的单个干预手段。该成果发表于近期的《eLIFE》期刊上。
“这是一个令人惊奇的结果。短期施用雷帕霉素竟对个体的健康和存活产生如此持续性的影响,即便在停止药物使用后。”文章的通讯作者Matt Kaeberlein教授说道,尽管研究者们对雷帕霉素究竟如何起到延长寿命的机制尚不明确。
另一方面,雷帕霉素的效果并不总是有益的。研究者发现,高剂量的雷帕霉素会增加雌性小鼠患恶性血液肿瘤的风险,而对雄性小鼠则没有受到上述影响。此外,小鼠的肠道菌群也会被雷帕霉素改变,表现为肠道分节丝状菌(SFB)的比例明显升高。
“如此短暂干预手段的成功有着很高转化医学价值,”Matt Kaeberlein教授说道:“人们显然更容易接受一种只需从中年开始接受有限时程的疗法,而不是一个需要终生使用的药物。”
20世纪70年代中期以来由于基因工程技术的发展,人们逐渐实现了把外源基因导入哺乳动物细胞的愿望,如有人将疱疹的tk和人的β珠蛋白基因导入小鼠畸胎瘤细胞获得成功;还有人将小鼠畸胎瘤细胞导入小鼠早期胚胎胚胞腔后得到了嵌合体小鼠。1980年,美国耶鲁大学的科学家们将含有两种病毒DNA的重组质粒以显微注射方式导入小鼠受精卵的原核内培育出带有这种外源DNA序列的子代小鼠。在这些研究工作的鼓舞下,华盛顿大学的科学家们将大鼠的生长激素基因导入小鼠的受精卵,也得到了基因组中整合有大鼠生长激素基因的小鼠,该小鼠的体重比普通小鼠高出了二至三倍。这就是1982年美国“自然”杂志上登载的“超级小鼠”。“超级小鼠”一时成为新闻媒体报道的焦点,一些著名的科学家纷纷撰文对“超级小鼠”带来的生物学上的革命性意义大为赞扬。
“超级小鼠”就是今天我们津津乐道的转基因动物的开端。它是用实验手段将特定的外源基因导入动物早期胚胎细胞并整合至其基因组中,通过生殖细胞系再传给子代,由此得到的一种含有特定外源基因的“新动物”。转基因动物体系打破了自然情况下的种间隔离,使基因能在种系关系遥远的机体间流动;通过转基因动物的表达可以生产一些具用经济价值的新型蛋白质,与原核表达系统相比,所生产的蛋白质能够保持天然生物活性。尤其是通过乳腺作为生物反应器,使大量合成的蛋白质分泌至乳汁中,在收集产品时可以不损害动物个体,因此能够进行廉价地大量地生产。此外,转基因动物能有效地回避不利基因,使有利性状转移到高产性能的种系中来,以减少回交所需的劳力、财力和时间。近年通过转基因技术产生的一些实验动物模型为基础理论研究和医学实践提供的方便。
自“超级小鼠”诞生以来,它对整个生命科学产生了全局性的影响,因此在1991年第一次国际基因定位会上被公认为是遗传学中继染色体连锁分析(20世纪初)、体细胞遗传(20世纪60年代)和基因重组技术(20世纪70年代)之后的第四代技术,并被列为生物学发展史上126年以来第十四个转折点。
由于转基因动物是在其基因组中稳定地整合有以实验方法导入的外源基因特定DNA片段的动物。因此理论上任何动物都可以通过性系基因操作制成相应的转基因动物,如转基因羊、转基因鸡、转基因鱼、转基因鸟类等等,但目前以哺乳类转基因动物居多。按基因导入方式的不同,可将转基因动物大致分为三大类:随机插入型、同源重组基因剔除型和同源重组基因替换型。随机插入型,就是将外源基因插入到动物的基因组中;同源重组基因剔除型,就是利用基因的同源重组,将动物某个基因的重要部分置换掉,使该基因遭到破坏;同源重组基因替换型,就是利用基因的同源重组,将动物有缺陷的基因置换成正常基因,从而恢复该基因的功能。
转基因动物技术的崛起除能提供科学研究所用的动物模型外,还能为人类提供各种药用蛋白质,具有很高的经济价值。1990年12月,荷兰一家制药公司通过转基因动物手段,培育出世界上第一头转基因乳牛。它的牛奶中含有人乳铁蛋白。该蛋白为天然有机铁,很易被机体吸收,孕妇、婴儿和缺铁性贫血病人十分需要。用这种转基因牛生产的牛奶制成的奶粉估计年产值可达50亿美元左右。1991年美国一家制药公司用转基因绵羊生产α-1抗胰蛋白酶(α1-AT,能治疗囊性纤维化病)获得成功,其表达量最高可达每升羊奶中含60克α1-AT。另一英国科学家小组将胰蛋白酶(可用于治疗肺气肿等疾病)基因转到山羊中,其中的一只每天可制造出价值7美元的胰蛋白酶,远比目前从动物胰腺中提取胰蛋白酶的产量高、成本低。以色列特拉维夫的武尔卡研究所培育的转基因山羊,每升羊奶含有10克人血清白蛋白,每头山羊一年就可提供10公斤该蛋白质。芬兰的科学家将人类红细胞生成素转入一头小母牛,预计它每年分泌的牛奶中可生产137磅该药物。我国科学家从1985年开始研究基因动物,业已获得人生长激素、干扰素、乙肝病毒的转基因小鼠、转基因羊等。采用转基因动物技术,为转基因药物产业化和家畜基因工程育种提供了基础条件。
此外,近年科学家们还设想能用转基因动物技术来改造动物器官,使移植到人体中的器官不产生或少产生免疫排斥反应,这无疑是人类健康事业的又一福音。在众多动物中,猪的器官在形状、大小和功能等方面都最接近人体器官。因此,科学家们决定首先从转基因猪着手研究。英国剑桥大学一个研究组在此方面捷足先登,已培育出转基因猪,其心脏带有人体特定基因,可使心脏移植不产生排异反应。可以设想,如果能规模生产可供器官移植用的转基因猪的心脏、肾脏和肝脏等,对人类而言,将是多大的福音。
转基因动物研究仅短短10余年,其成就为世人所瞩目。如何提高转基因的整合表达率、实现基因定点转移和发现供转基因所用的新基因是科学家们需要解决的问题。随着转基因技术的不断完善以及基因打靶等技术的日趋成熟,会使转基因动物研究更上一层楼,并更好地造福于人类。
关于人类长寿者的记载很多,而且有关国家和地区的长寿调查也证实了大面积多人群的长寿也是存在的。以长寿闻名的保加利亚,百岁以上的老人有426人,即10万人中有5.2人。解放初期我国就做过调查,调查结果表明,百岁以上老人有3384人,最高年龄150岁。近年来各地报道的平均寿命都不断增长,上海、武汉的平均寿命都超过了70岁。广西巴马瑶族自治县是有名的长寿地区,百岁以上老人,10万人中有11人;90岁以上老人,10万人中有137人。
从以上统计资料可以看出,人的寿命完全可以长达100岁至200岁。科学家们除注意客观的调查和统计之外,还进行了生物学方面的研究。古希腊学者亚里士多德曾经指出:“动物凡生长期长的,寿命也长。”后来蒲丰氏提出“寿命系数”学说,指出寿命系数为5—7。
哺乳动物寿命(年)=生长期(年)×寿命系数
例如:马的生长期为5年,犬为2年,象为25年,猿为12年。
马的寿命=5年×(5—7)=25—35年
犬的寿命=2年×(5—7)=10—14年
象的寿命=25年×(5—7)=125—175年
猿的寿命=12年×(5—7)=60—84年
运用上述公式推算结果,与马、犬、象、猿的实际寿命是相符合。人的生长期为25年,由此推算,则 人的寿命=25年×(5—7)=125—175年
另外,有科学家指出,哺乳动物的寿命=性成熟期×(8—10),人类的性成熟期约14年左右,由此推算,则
人的寿命=14年×(8—10)=112—140年
美国科学家海弗里克曾对人肺成纤维细胞的分裂与增值规律进行研究,并提出了根据细胞分裂次数来推算人类寿命的方法。小鼠的肺成纤维细胞只分裂14—18次便死亡,其寿命为三年半;鸡肺成纤维细胞分裂13—35次,其寿命为30年;海龟的肺成纤维细胞分裂72—114次,其寿命为175年,这都与上述动物实际寿命相符。而人肺成纤维细胞的分裂次数为40—60次,按上述规律推算,人寿至少也可达110年。
总之,人的寿命完全可以超过100岁,而目前平均寿命只达到70岁左右,距离人类真正“寿终正寝”的年限还差之甚远,这有待于我们进一步去研究争取。
这是在 百度上看到的
本文地址:http://www.dadaojiayuan.com/jiankang/302312.html.
声明: 我们致力于保护作者版权,注重分享,被刊用文章因无法核实真实出处,未能及时与作者取得联系,或有版权异议的,请联系管理员,我们会立即处理,本站部分文字与图片资源来自于网络,转载是出于传递更多信息之目的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请立即通知我们(管理员邮箱:douchuanxin@foxmail.com),情况属实,我们会第一时间予以删除,并同时向您表示歉意,谢谢!