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研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)蠕蟲(chóng)即可預(yù)測(cè)壽命

夕陽(yáng)紅 2023-08-08 14:32:00

秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)蛔蟲(chóng)

北京時(shí)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(cè)壽命》的文章引起了全世界各地媒體的注意
。這項(xiàng)研究將蛔蟲(chóng)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象
,探索了衰老的線(xiàn)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(chóng)細(xì)胞里產(chǎn)生能量的線(xiàn)粒體活動(dòng)精確的預(yù)測(cè)了蛔蟲(chóng)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(duì)這項(xiàng)有趣發(fā)現(xiàn)的思考

,羅伊主要研究衰老
、線(xiàn)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(lèi)似秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)蛔蟲(chóng)的生物體能被用于將生物過(guò)程分解成更簡(jiǎn)單的單元

秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)尤其是生物學(xué)家的最?lèi)?ài)。它從單一受精卵細(xì)胞發(fā)展成成年個(gè)體的959個(gè)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(zhǎng)并細(xì)節(jié)研究?jī)?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(xiàn)蟲(chóng)進(jìn)行了一項(xiàng)有趣的發(fā)現(xiàn)

?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;诿總€(gè)細(xì)胞的能量室――線(xiàn)粒體內(nèi)發(fā)生的過(guò)程,他們聲稱(chēng)能夠預(yù)測(cè)這個(gè)生物體的壽命

在自然界

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

線(xiàn)粒體在正常的代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多類(lèi)型的活性氧

,包括過(guò)氧化物、過(guò)氧化氫和氧化氮
。這些由未被匹配的電子驅(qū)動(dòng)的自由基會(huì)尋找細(xì)胞里的其他分子
,從后者偷一個(gè)電子從而破壞這個(gè)分子。因此自由基會(huì)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(gè)活性氧物種從功能分子里偷取電子的過(guò)程以及導(dǎo)致的結(jié)果被稱(chēng)為氧化應(yīng)激

沈認(rèn)為如果他們能夠測(cè)量蛔蟲(chóng)里氧化應(yīng)激的量,他們或可以預(yù)測(cè)這些生物的壽命

。沈之前發(fā)現(xiàn)細(xì)胞里的線(xiàn)粒體會(huì)產(chǎn)生短暫的自由基噴發(fā),這是可以計(jì)數(shù)的
。當(dāng)沈研究添加了蛋白質(zhì)的秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)因氧化應(yīng)激而在夜里發(fā)光時(shí)
,她通過(guò)測(cè)量蛋白質(zhì)因監(jiān)測(cè)到線(xiàn)粒體產(chǎn)生自由基而釋放出名為mitoflash的閃光,從而檢測(cè)了氧化應(yīng)激的程度

通過(guò)利用mitoflash的方法

,科學(xué)家們可以觀測(cè)單個(gè)蠕蟲(chóng)的整個(gè)21天生命周期。這些蠕蟲(chóng)在生命的第二天或第三天會(huì)到達(dá)繁殖能力的高峰
。在此之后
,蠕蟲(chóng)便開(kāi)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(chóng)都可以被認(rèn)為是很老了

沈發(fā)現(xiàn)在蠕蟲(chóng)的整個(gè)生命周期里,氧化應(yīng)激的增加發(fā)生在兩個(gè)階段

。第一次大約是在第三天
,也就是蠕蟲(chóng)產(chǎn)卵時(shí),而第二個(gè)階段發(fā)生在第15天
,也就是它們非常老時(shí)
。研究人員通過(guò)利用其他被基因改造而擁有更長(zhǎng)或者更短生命周期的蠕蟲(chóng)來(lái)對(duì)比這項(xiàng)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(chóng)壽命要更長(zhǎng)。有趣的是

,第九天產(chǎn)生的mitoflash數(shù)量并不能預(yù)測(cè)壽命
。因此沈認(rèn)為蠕蟲(chóng)在生命早期時(shí)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(chóng)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(dòng)衰老的中樞機(jī)制
。這項(xiàng)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?yàn)榧?xì)胞越來(lái)越無(wú)法修復(fù)氧化應(yīng)激造成的損害
。這項(xiàng)理論預(yù)測(cè)了具有較長(zhǎng)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(shí)生活里并未發(fā)生

。雖然產(chǎn)生的抗氧化劑比老鼠
、倉(cāng)鼠和兔子產(chǎn)生的要更少,但人類(lèi)的壽命仍然更長(zhǎng)
。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(cè)壽命的理論適用于某些蠕蟲(chóng),但它肯定不適用于人類(lèi)

據(jù)美國(guó)和葡萄牙科學(xué)家近期所做的延長(zhǎng)蠕蟲(chóng)生命期限的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,如果人們?cè)敢鈱⑵溥z傳機(jī)制做一些改變或

B
A和D作為錯(cuò)誤選項(xiàng)首先排除

,再結(jié)合題意
,顯然體現(xiàn)了意識(shí)的反作用,也反映了認(rèn)識(shí)對(duì)于實(shí)踐的反作用
,所以從B
、C中進(jìn)行選擇,C項(xiàng)的表述不夠科學(xué)
,因?yàn)閷?duì)事物本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識(shí)有正確和錯(cuò)誤之分
,只有正確的理性認(rèn)識(shí)才起“指導(dǎo)作用”。?

蠕蟲(chóng)為什么在冰凍42000年之后還能被解凍,解凍之后還活著

來(lái)自俄羅斯的科學(xué)家與美國(guó)普林斯頓大學(xué)及多所大學(xué)共同完成了一項(xiàng)科學(xué)壯舉

,他們成功復(fù)活了兩只蠕蟲(chóng),這兩只蠕蟲(chóng)分別來(lái)自32000年和42000年前
,發(fā)現(xiàn)于西伯利亞雅庫(kù)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(shí)驗(yàn)在莫斯科地區(qū)土壤科學(xué)物理化學(xué)和生物學(xué)問(wèn)題研究所

。共計(jì)帶回了300多只被冰凍的蠕蟲(chóng)
,而被復(fù)活的僅僅只有兩只
,當(dāng)科學(xué)家看到幾萬(wàn)年前的蠕蟲(chóng),在培養(yǎng)皿中重新活動(dòng)和進(jìn)食的時(shí)候
,激動(dòng)的都要跳了起來(lái)
,因?yàn)檫@是一個(gè)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(zhǎng)期存活的能力

,其除了對(duì)古代生物習(xí)性具有研究?jī)r(jià)值外
,對(duì)于人類(lèi)未來(lái)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(lèi)已知地球上最古老的活體動(dòng)物
。而此類(lèi)蠕蟲(chóng)的壽命尚且不知,并且此次復(fù)活的兩只蠕蟲(chóng)均為雌性
,研究人員希望抓緊時(shí)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(wú)止境

,也許有一天我們從蠕蟲(chóng)身上得到啟示
,將我們冷凍起來(lái)以此延長(zhǎng)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(yáng)系,尋找下一個(gè)適宜的星球
,而這將會(huì)讓我們克服最大的時(shí)間問(wèn)題

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