九头蛇——永生的关键？

December 18, 2015 研究可以再生受损细胞的淡水息肉 所有生物最终都会衰老的原则一直是生活中的事实 - 直到现在。近十年来，马克斯·普朗克人口研究所 (MPIDR) 的科学家们一直在研究淡水水螅水螅，这是一种死亡率恒定且极低的生物体。 对于包括人类在内的大多数物种来说，随着年龄的增长，死亡的可能性会增加。科学家认为这是体内物理衰退的指标。然而，九头蛇似乎找到了一种方法来抵抗衰老身体的身体恶化。参与这项研究的研究人员——MPIDR 主任 James Vaupel 和 Daniel Martinez（美国加利福尼亚州克莱蒙特市波莫纳学院）——已在《PNAS》科学杂志上发表了他们的研究结果。 “我们的发现对常见的衰老演化理论提出了根本性挑战，”MPIDR 人口统计学家 Ralf Schaible 说道。根据这些理论，所有能够繁殖的多细胞生物都会随着年龄的增长而经历其物理形态的衰退。科学家通过两种方式来衡量这一点：在成年早期的生殖能力一段时期后，生育率显着下降；以及成年后死亡风险的增加。对于人类来说，处于生命晚期的一年内死亡的可能性高达 50%。然而，对于九头蛇来说，这个比率保持相对稳定——大约 0.6%。更重要的是，九头蛇的繁殖能力不会减弱，而是保持不变。 在地下室实验室研究（几乎）永生 在一项正在进行的长期实验中，研究人员为九头蛇创造了人工环境。在这里，生物体没有威胁和天敌。近十年来，研究人员在罗斯托克研究所地下室的实验室里饲养了约 1,800 头九头蛇。 每只九头蛇都生活在自己的小玻璃碗中，在保持 18 摄氏度恒定温度的橱柜中，昼夜自然循环。一组科学家和助手每周三次给它们喂食，使用特殊的移液管将微小的贝类放入息肉几乎看不见的触手中。每个息肉都会收到相同数量的食物。自 2006 年 3 月实验开始以来，九头蛇一直在无性繁殖，它们的后代随后被放置在自己的玻璃碗中，并接受与父母相同的待遇。 青春之泉 总体而言，对九头蛇个体的观察已达 390 万天。这段时间，自然死亡人数一只手就能数过来。平均而言，这个数字约为每年五个。考虑到九头蛇因实验室事故而死亡的情况，例如水螅粘在碗盖上并干涸，或者水螅掉到地板上，实际死亡人数更高。 因此，科学家们不顾这种非自然死亡原因，开始评估该生物体的死亡率。 事实证明，几代研究人员都不足以让九头蛇存活下来。 500 年后，据估计，一个群体中还有 5% 的人仍然活着。对于该研究中十二个队列中的两个人来说，死亡风险非常小，以至于需要 3,000 年才能只剩下 5% 的息肉。 “水螅显然能够保持身体年轻，因为它不像大多数其他生物那样通过累积损伤和突变而衰老，”生物人口学家 Alexander Scheuerlein 说。他补充说，该生物体可能能够遵循特殊的自我保护策略，因为它的身体和细胞过程相当简单。 例如，由于存在大量干细胞，九头蛇可以完全再生其身体受损或丢失的部分。 （干细胞有能力随时发育成身体的任何部位。） 此外，九头蛇可以在短短四个星期内更换所有细胞，因此它会定期排出那些已受损或基因突变的细胞。因此，九头蛇遭受的任何伤害都会在恶化之前得到迅速修复。