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為什么人類(lèi)無(wú)法永生?

閱讀:1257        發(fā)布時(shí)間:2011-5-4
  當(dāng)生命只剩zui后幾分鐘時(shí),如果可以自由選擇,你愿意以哪種方式結(jié)束生命?所有人都不愿去想死亡,不過(guò)在某些時(shí)候,想想這些問(wèn)題是有好處的,至少有助于我們制定正確的醫(yī)療政策和研究目標(biāo)。當(dāng)我們?cè)谂c死亡抗?fàn)帟r(shí),科學(xué)能為我們提供多少幫助,這也是一個(gè)很重要的問(wèn)題。
 
一個(gè)永生的細(xì)胞

       人們常說(shuō),我們的祖先之所以能更坦然地面對(duì)死亡,是因?yàn)樗麄円?jiàn)慣了死亡。100年前,人類(lèi)平均壽命比現(xiàn)在短30年左右。過(guò)去一個(gè)世紀(jì)里,醫(yī)療衛(wèi)生條件的改善使人類(lèi)整體壽命長(zhǎng)于以往任何時(shí)候,而且人口的平均壽命還在繼續(xù)增長(zhǎng)。在較為富裕的發(fā)達(dá)國(guó)家,平均壽命每天都在以5小時(shí)甚至更快的速度增長(zhǎng),很多發(fā)展中國(guó)家則在以更快的速度追趕發(fā)達(dá)國(guó)家。如今,人類(lèi)的主要死因是衰老過(guò)程本身,以及這個(gè)過(guò)程引發(fā)的各種疾病。到底是什么在控制衰老?

       讓我們來(lái)假想一個(gè)人的死亡:他咽下了zui后一口氣,生命終結(jié)。此時(shí),身體里很多細(xì)胞都還活著,它們不知道發(fā)生了什么,仍在進(jìn)行新陳代謝,維持生命從環(huán)境中汲取氧氣和養(yǎng)分,產(chǎn)生能量,用以制造蛋白質(zhì)及其他細(xì)胞成分,并驅(qū)動(dòng)所有細(xì)胞組件的活動(dòng)。

       很快,細(xì)胞缺氧而死。隨著它們的死亡,一些非常古老的東西也悄然走向終點(diǎn)身體里剛剛死掉的每一個(gè)細(xì)胞,理論上都可以沿著一條不曾間斷的細(xì)胞分裂鏈,追溯到幾乎40億年前地球上zui早出現(xiàn)的那些細(xì)胞生命身上。

死亡不可避免,但你體內(nèi)的某些細(xì)胞具有一個(gè)驚人特性:只要人類(lèi)不消亡,它們就近乎永生,前提是你有孩子。每存活一個(gè)孩子,你就有一個(gè)細(xì)胞(精子或卵子)逃脫了滅亡的命運(yùn)。孩子出生,長(zhǎng)大,成年,繁衍,細(xì)胞的生命也就一代代延續(xù)下去。

     這讓我們看到了一個(gè)近乎奇跡般存在的、能夠永生的細(xì)胞譜系。但為什么幾乎所有生物都有一具必將死  亡的軀殼?為什么不是所有細(xì)胞都有機(jī)會(huì)永生?這些疑問(wèn)zui早是德國(guó)博物學(xué)家沃格斯特·魏斯曼在19世紀(jì)提出的,而我在1977年初一個(gè)寒冷的夜晚泡澡時(shí),想到了一個(gè)答案:“拋棄軀體論”。

水螅長(zhǎng)生不老

       細(xì)胞每時(shí)每刻都在遭受破壞DNA突變、蛋白質(zhì)受損、反應(yīng)性*的“自由基”攻擊細(xì)胞膜……對(duì)于一些多細(xì)胞生物來(lái)說(shuō),不會(huì)衰老似乎是一種準(zhǔn)則。淡水水螅就具有*的生存能力,隨著年齡增大,死亡率不會(huì)升高,繁殖能力也不會(huì)下降。即使被切成很多段,也可以重新長(zhǎng)出完整的身體。水螅永葆青春的秘密很簡(jiǎn)單:生殖細(xì)胞遍布全身。

       不過(guò)在大多數(shù)多細(xì)胞動(dòng)物中,生殖細(xì)胞只存在于性腺組織,也就是生成精子和卵子的部位。其他類(lèi)型的細(xì)胞都分化成了專(zhuān)職細(xì)胞,如神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞等,這種分化對(duì)復(fù)雜生物體的發(fā)育是必需的。這一分工對(duì)生物體的衰老和生存時(shí)間有著深遠(yuǎn)的影響。專(zhuān)職細(xì)胞沒(méi)必要永生,當(dāng)機(jī)體通過(guò)生殖細(xì)胞將遺傳信息傳遞給下一代后,專(zhuān)職細(xì)胞就可以去死了。

衰老本質(zhì)是損傷累積

       大部分自然生物體都死得很早,原因多是意外事故、天敵捕食、感染或者饑荒。同時(shí),維持軀體正常運(yùn)轉(zhuǎn)也代價(jià)不菲,而資源又常常有限。生物體每天攝入的能量中,一些可能用于生長(zhǎng),一些用于體力勞動(dòng)和運(yùn)動(dòng),一些則用于繁殖。還有一部分能量以脂肪的形式儲(chǔ)存起來(lái),以備饑荒之需。只不過(guò),生物體活著的每一秒鐘,機(jī)體內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)很多差錯(cuò),很多脂肪都在處理差錯(cuò)的過(guò)程中消耗掉了。機(jī)體還要不斷合成蛋白質(zhì)等生命活動(dòng)必需的分子,而要正確合成這些分子,機(jī)體必須時(shí)刻校正基因編碼,這個(gè)過(guò)程也要花費(fèi)不少能量。此外,機(jī)體還得向垃圾處理系統(tǒng)分配能量,用以清除細(xì)胞殘骸。

       正是基于生物體的耗能情況,我提出了拋棄軀體論:如果環(huán)境很可能給機(jī)體帶來(lái)死亡,那么機(jī)體就*沒(méi)有必要為了無(wú)限期存活而耗費(fèi)大量能量。為了使物種得以延續(xù),基因組只需保持機(jī)體健康,在死亡到來(lái)之前成功繁殖。

節(jié)食長(zhǎng)壽法不適用

      生物體內(nèi)沒(méi)有任何程序能準(zhǔn)確決定死亡時(shí)間,但越來(lái)越多的證據(jù)表明,特定基因可以影響我們的壽命長(zhǎng)短。上世紀(jì)80年代,研究人員發(fā)現(xiàn)一種基因的突變體能使線蟲(chóng)的平均壽命延長(zhǎng)40%。果蠅、小鼠等動(dòng)物也被發(fā)現(xiàn)有類(lèi)似的基因突變,能改變機(jī)體的新陳代謝,以及機(jī)體為維持自身功能而使用能量的方式。實(shí)際上,延長(zhǎng)壽命似乎需要準(zhǔn)確調(diào)節(jié)那些我們已知的細(xì)胞修復(fù)過(guò)程,防止身體因?yàn)楦鞣N損傷的累積而受到傷害。

       可獲取的食物數(shù)量也能調(diào)節(jié)新陳代謝。早在上世紀(jì)30年代,科學(xué)家就非常驚訝地發(fā)現(xiàn),讓實(shí)驗(yàn)小鼠處于半饑餓狀態(tài)竟能延長(zhǎng)它們的生命。在攝食量受到限制的小鼠中,一系列細(xì)胞維護(hù)和修復(fù)系統(tǒng)的活動(dòng)都有所增強(qiáng)。乍一看去,缺少食物的動(dòng)物為了維持身體機(jī)能需要消耗更多的能量,這似乎有點(diǎn)奇怪。不過(guò)一些證據(jù)表明,在饑荒期間,某些動(dòng)物會(huì)停止生育,把能量預(yù)算的很大一部分用于細(xì)胞維護(hù)。

       雖然在一些動(dòng)物中,節(jié)食長(zhǎng)壽法已得到驗(yàn)證,但人類(lèi)的情況與動(dòng)物有極大的差異。在線蟲(chóng)體內(nèi),能顯著影響壽命的因素主要是基因突變:不論何時(shí),只要線蟲(chóng)發(fā)現(xiàn)自己處于惡劣環(huán)境中,一些突變基因就會(huì)使機(jī)體停止生長(zhǎng),進(jìn)入一種抗壓模式。而我們?nèi)祟?lèi)不可能如此靈活地調(diào)節(jié)新陳代謝。

人類(lèi)能否戰(zhàn)勝死亡?

       衰老對(duì)人體的影響是的,它還與多種形式的分子和細(xì)胞損傷有關(guān)。在某些細(xì)胞中,這些損傷的積累速度要快于其他類(lèi)型的細(xì)胞(取決于修復(fù)系統(tǒng)的效率),但任何一種細(xì)胞受到的損傷都是隨機(jī)的,而且同一個(gè)體同一類(lèi)型的兩個(gè)細(xì)胞受損程度也可能不同。因此人們衰老和死亡的具體過(guò)程千差萬(wàn)別。

       通過(guò)調(diào)控細(xì)胞消除損傷累積的生理機(jī)制,我們也許能夠?qū)顾ダ?。如果受損過(guò)于嚴(yán)重,細(xì)胞zui簡(jiǎn)單的反應(yīng)就是殺死自己,以避免受損細(xì)胞對(duì)更多的人體組織造成傷害,引發(fā)疾病。

       細(xì)胞凋亡更多地發(fā)生在老化器官中,但在自然界,動(dòng)物往往還沒(méi)有進(jìn)入老年階段就已喪命。當(dāng)動(dòng)物體內(nèi)幾乎沒(méi)有需要被清除的細(xì)胞時(shí),凋亡機(jī)制就開(kāi)始處理“年輕”器官中的受損細(xì)胞。如果細(xì)胞死亡太多,一個(gè)器官就可以變得衰弱甚至失效,因此細(xì)胞凋亡好比一把雙刃劍:它可以除去潛在的危險(xiǎn)細(xì)胞,但清除的細(xì)胞太多就可能影響器官功能。所以嚴(yán)格來(lái)說(shuō),當(dāng)生物體進(jìn)入老年階段后,一些細(xì)胞凋亡可能并不是必需的。在中風(fēng)等疾病中,科學(xué)家就希望抑制受損程度不高的組織中的細(xì)胞凋亡,減少細(xì)胞損失,從而改善患者病情。

       不過(guò),還能正常復(fù)制的受損細(xì)胞通常不會(huì)自殺,而是直接停止分裂,這個(gè)過(guò)程被稱為復(fù)制性衰老。通過(guò)研究衰老來(lái)改善人類(lèi)晚年的生存質(zhì)量,這或許是醫(yī)學(xué)面臨的zui大挑戰(zhàn)。我相信,我們能夠而且必將開(kāi)發(fā)出讓人們安享晚年的療法。只是當(dāng)zui后時(shí)刻來(lái)臨時(shí),任何個(gè)人都無(wú)法勝過(guò)死亡的力量。所以我們就更應(yīng)該關(guān)注生活,充分利用我們活著的每一刻時(shí)光,因?yàn)闆](méi)有靈丹妙藥能讓我們免于死亡。
 

                                                                                                                                                  信息來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

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