细胞“返老还童”：研究发现肥尾鼠狐猴冬眠期间端粒会变长

IT之家 3 月 12 日消息，上个月，杜克大学和加州大学旧金山分校的研究团队在《生物学通讯》杂志上发表了一项研究，揭示了马达加斯加的肥尾鼠狐猴在冬眠期间能够逆转细胞衰老过程的现象。

我们对衰老的外在迹象早已司空见惯，比如皮肤变松弛、头发变稀疏。然而，许多与年龄相关的改变实际上始于细胞内部，甚至是我们的 DNA。随着时间的推移，DNA 会逐渐磨损。不过，有些生物似乎找到了一种方法，至少可以暂时逆转这一过程。

肥尾鼠狐猴，这种体型如仓鼠般大小的灵长类动物，在每年的冬眠季节，能够将细胞衰老的时钟拨回，暂时超越时间的限制。研究发现，这种神奇的逆转过程涉及到它们染色体末端的微小“帽子”—— 端粒。端粒的作用类似于鞋带末端的塑料尖头，防止鞋带磨损。每次细胞分裂时，端粒都会丢失一小部分，随着时间推移，端粒会逐渐变短。慢性压力、久坐不动的生活方式以及睡眠不足都会加速端粒的缩短。最终，端粒变得短到以至于无法提供保护，细胞也会失去正常功能。

然而，鼠狐猴却有一种方法可以防止端粒缩短，甚至使其变长，从而使细胞“返老还童”，至少在一段时间内是这样。根据研究，这一切都发生在冬眠期间。研究的主要作者、杜克大学的 Marina Blanco 表示，当野外的冬季来临时，鼠狐猴会躲进树洞或地下的洞穴，在那里度过长达七个月的“假死”状态。这是一种在食物匮乏时期生存的策略。

在冬眠期间，鼠狐猴的新陈代谢进入慢动作状态：心率从每分钟约 200 次降至不到 8 次，身体变得冰冷，每 10 分钟左右才呼吸一次。它们可以在这种寒冷的待机状态下持续一周左右，然后需要短暂地升温，讽刺的是，这时它们会“补觉”。之后，它们再次进入冬眠状态，等待食物丰富的季节回归。

为了研究这一现象，研究人员在杜克狐猴中心跟踪了 15 只鼠狐猴，观察它们在冬眠前、冬眠中和冬眠后的变化，并通过颊拭子检测端粒的变化。为了帮助它们冬眠，研究人员将温度从 77 华氏度（IT之家备注：约 25 摄氏度）逐渐降低到 50 多华氏度（约 10 多摄氏度），模拟狐猴原生栖息地的冬季环境，并为它们提供了人工洞穴，让它们可以蜷缩起来度过寒冷。

实验中，一组动物在清醒和活跃时被提供食物，而另一组则在整个冬眠季节不吃、不喝、不动，完全依靠尾巴中储存的脂肪生存，就像在野外一样。通常情况下，端粒长度会随着时间推移而缩短，因为细胞分裂会磨损它们。但基因测序显示，在冬眠期间，狐猴的端粒并没有缩短，反而变长了。就好像时间在流逝，它们的细胞却被拉回了更年轻的状态。

“结果与我们的预期完全相反，”研究人员 Greene 说。“一开始我们以为数据出了问题。”但她补充说，加州大学旧金山分校的共同作者 Dana Smith 在 2009 年诺贝尔奖得主 Elizabeth Blackburn 的实验室中确认了这一发现，Blackburn 因发现端粒如何自我重建而获奖。

总体而言，经历更深冬眠状态的狐猴端粒变长了。相比之下，那些“醒来”进食的狐猴端粒长度在研究期间相对稳定。不过，这种变化是暂时的。动物冬眠结束后两周，研究人员发现它们的端粒恢复到了冬眠前的长度。

Blanco 认为，端粒延长可能是为了抵消在周期性重新升温阶段可能发生的细胞损伤。Greene 补充说，就像在寒冷天气中长时间闲置后启动汽车一样，这种剧烈的新陈代谢加速“对身体是一种极端的挑战，从零到百”。

类似的现象最近也在人类中被观察到，例如在国际空间站上度过一年或在水下生活数月的人。通过延长端粒，狐猴可能有效地增加了细胞分裂的次数，从而在压力时期为细胞注入新的活力，这种机制似乎奏效了 —— 鼠狐猴的寿命可以达到其他同体型灵长类动物的两倍。

据IT之家了解，一种名为 galago 的类似大小的非冬眠灵长类动物通常只能活 12 到 13 年，而肥尾鼠狐猴的寿命纪录接近 30 年。Blanco 警告说，虽然长寿和端粒修复“可能有关联，但我们还不确定”。至于狐猴是如何延长端粒的，仍然是一个谜。

但研究人员表示，解开这一谜团可能会帮助科学家开发出新的方法，以预防或治疗人类的与年龄相关的疾病，同时避免因细胞过度分裂而导致癌症的风险。这一发现为人类抗衰老研究开辟了新的可能性。

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