一只乌龟活了194年,它的细胞里藏着287个与众不同的基因开关。这不是科幻设定,而是科学家刚刚在《Science Advances》上发表的一项研究。
这只乌龟叫Jonathan,是一只阿尔达布拉巨龟(Aldabrachelys gigantea),生活在南大西洋的圣赫勒拿岛上。它是目前已知世界上最长寿的陆生动物。它出生的时候,达尔文、维多利亚女王、美国总统安德鲁·杰克逊都还在世。爱迪生申请灯泡专利之前,它就已经在爬了。
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但真正让科学家兴奋的,不是它活得久,而是它怎么活得久。
一只龟的194年时间线
Jonathan的人生轨迹,本身就是一部浓缩的近代史。
144年前,它从塞舌尔被带到圣赫勒拿岛。当时它已经是一只完全长成的成年巨龟,被赠送给圣赫勒拿岛总督,此后一直住在总督府。圣赫勒拿岛是英国海外领地,位于南大西洋。
它上过圣赫勒拿岛的五便士硬币背面,也出现在邮票上,还在互联网上收获了大量粉丝。今年6月,网上流传过一条它已经去世的假消息。
加拉帕戈斯群岛和塞舌尔群岛的巨龟,像Jonathan这样的,是曾经遍布全球许多岛屿生态系统的动物的最后幸存者。剑桥大学生物学家、研究合著者Justin Gerlach在一份声明中说:“很少有生物能比加拉帕戈斯和塞舌尔群岛的巨龟告诉我们更多关于衰老的事。和一只真正年迈的巨龟一起工作是一种荣幸:你会感觉这只龟是你的合作者,而不是你的研究对象。”
287个基因变异,管的是什么事?
研究团队在Jonathan身上定位了287个独特的基因变异,这些变异与减缓通常的衰老效应有关。它们控制着身体的一些关键处理过程,包括修复受损的DNA、减少炎症、调节胰岛素,甚至抑制癌症。
但研究人员强调,单靠好基因并不能完全解释Jonathan的长寿。基因磨损的缺乏,似乎是它超长寿命的主要贡献因素之一。
这里需要说清楚一个概念:基因是说明书,但说明书什么时候被翻开、翻到哪一页,是由另一层机制决定的。这层机制叫表观基因组(epigenome)。
表观基因组是一组化学化合物,它们修饰基因组,告诉基因组做什么、在哪里做、什么时候做。这些修饰可以随着细胞分裂传递下去,也可以传给下一代。简单说,如果DNA是硬件,表观基因组就是操作系统——它决定哪些程序运行、哪些休眠。
通常情况下,表观基因组会随着时间发生变化。这些变化是衰老过程的一部分,也是老年身体开始出问题时的主要因素。
让团队意外的地方
在这项新研究中,团队把Jonathan的表观基因组与更年轻的阿尔达布拉巨龟进行了比较。
结果让他们意外:Jonathan体内控制DNA修复和代谢基因的开关,与年轻巨龟非常相似。
Gerlach解释说:“我们发现,在Jonathan身上,参与能量生产和DNA修复的基因调控因子在近两个世纪里保持了令人难以置信的稳定。”
这为什么重要?因为表观基因组通常会随时间漂移,而这种漂移正是衰老的标志之一。Jonathan的这套“操作系统”却几乎没有走样。
研究团队表示,这是首次对巨龟的表观基因组进行调查。研究中年期的遗传机制,可以为理解Jonathan这样的极端寿命提供线索。
研究合著者Stephen Clark博士补充说:“大自然已经以非凡的方式解决了衰老之谜,Jonathan的基因组为细胞韧性提供了一份蓝图。”
Clark同时也是Kallel基金会的创始人。这是一个非营利组织,致力于通过研究遗传学来理解衰老。他说:“我们的目标是把这些进化上的洞见立即转化为对普通人实用、可负担的治疗方法。衰老是我们面临的几乎所有慢性病的最大风险因素,通过慈善合作伙伴的慷慨支持,我们可以让长寿医学的获取民主化。”
这件事真正有意思的地方
一只194岁的乌龟,它的细胞里有一套几乎不漂移的基因调控系统。这套系统管着DNA修复、炎症控制、胰岛素调节和癌症抑制——恰好都是与衰老密切相关的核心过程。
但研究团队并没有说这就等于找到了“长寿药”。他们说的是:Jonathan的基因组提供了一份蓝图,一份关于细胞韧性的蓝图。这份蓝图能怎么用、什么时候能用,还是开放问题。
可以确定的是,Jonathan还在圣赫勒拿岛的总督府里爬着。它经历过灯泡的发明、经历过两次世界大战、经历过互联网的诞生,现在又成了衰老研究里的一个关键样本。它大概不知道自己有多重要。
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