

长寿总管家
作者:袁越(文 / 袁越)
物理学家是按照公式来工作的,化学家是按照方程式来工作的,两者都有章可循,有法可依。事情到了生物学这里就有些麻烦了,以前人们对生物学了解不深,觉得到处都是规律,处处暗藏玄机,于是有人说生物规律是上帝制定的。后来进化论出现了,生物学家终于松了口气,因为无数事实证明,进化论是生物学的终极规律,任何一项新发现,如果不能用进化论解释清楚,它很可能就是不准确的。
就拿衰老这件事来说吧,这是所有有性生殖物种的共有特征。以前有些生物学家认为衰老是一种有目的行为,为的是让出有限的资源,让后代更好地活。这个理论初看之下十分合理,假如真有个上帝,他肯定也会这么安排芸芸众生的。但这个理论是违反进化论的。伟大的科普作家理查德·道金斯在他那本出色的《自私的基因》中对进化论做了一个有趣而又精辟的解释,在他看来,基因都是自私的,基因控制下的生物行为都是为了基因自身的繁衍。即使有个别时候生物个体表现出利他行为,那也是为了保护那些与自己拥有共同基因的亲戚,最终目的还是为了基因。
所以说,衰老虽然对整体有利,但对个体的繁衍毫无用处,不具有进化上的意义。可是,这个解释为长寿研究添了很多麻烦。以前人们认为存在一个衰老基因,一过繁殖期就启动,指挥生物体一步步走向死亡。假如真是这样,只要找到这个基因,关掉它,问题就解决了。可是现在生物学家普遍相信,不存在这样的基因,衰老确实只是一种正常的磨损过程。
既然是这样,那还有办法延长寿命吗?有,就是节食。这可不是简单的不吃饭,而是有计划地减少30%~40%的卡路里摄入量,但不减少其他必需营养的吸收。事实上,早在70多年前就有科学家为此展开了正规的科学研究,直到现在节食仍然是科学界公认的唯一有效的延寿方法。
效果是有了,但却不一定可行。毕竟美食是人生的一大享受,大多数人也不会为了多活几年而老是饿肚子。于是便有科学家试图寻找节食延寿的机理,以便找到替代办法。过去人们想当然地认为节食能够降低动物的新陈代谢水平,因此减少了代谢产生的废物,比如自由基什么的。但是最新研究表明,这种说法并不正确。处于节食状态的实验动物的新陈代谢水平并没有下降,反而升高了。科学家相信这是一种正常的应激反应,处于这种状态下的动物的细胞防卫能力和损伤修复能力都会显著提高,这样可以帮助动物渡过难关,寿命也相应地得到了增长。
大约在15年前,哈佛大学科学家伦尼·圭伦特(Lenny Guarente)主持的一个实验为长寿和节食之间的关系找到了一条基因纽带。他筛选出一株长寿酵母菌,发现该菌株的一个编码SIR2蛋白质的基因产生了突变,而人工导入更多的SIR2基因也会让酵母菌更加长寿。有趣的是,如果人为减少酵母菌的营养,诱发细胞进入应激状态(从而变得长寿),也会导致SIR2蛋白质水平的提高。进一步的研究表明,SIR2蛋白质必须要有一种名叫NAD的化学物质的参与才会发挥作用,而这个NAD正是所有生物体新陈代谢的必经之路,处于食品短缺状态下的细胞其NAD水平将会上升,从而帮助SIR2行使其功能。从此,SIR2基因和节食(长寿)之间的联系被建立了。
圭伦特的研究引发了国际上对SIR2的兴趣,许多实验室开始在其他物种身上寻找SIR2基因。结果令人振奋,原来这是一个非常保守的基因,不但所有被研究的物种基因组内都有它,而且人工增加或者降低它的活性都会改变该物种的寿命。其中比较有趣的一项发现就是白藜芦醇(Resveratrol)——一种在红葡萄酒中含量极高的化学物质能够提高SIR2蛋白质的活性,而很多长寿老人的秘诀都和红酒有关。
这些研究证实了圭伦特早年的一个猜想:生物体对各种恶劣环境的应激反应从本质上讲是一样的,应该有一个基因总管来负责,这么做从进化的角度看是很有利的。在他看来,这个SIR2就是这样的一个基因总管。因为应激反应还会延长寿命,因此也可以把它叫做长寿总管家。
SIR2基因在哺乳动物体内被叫做SIRT1,对于这个基因的研究是目前国际上的一个热点,产生了很多极有价值的结果。但是这个基因在哺乳动物体内的作用十分复杂,目前还没有完全搞清。等到那一天到来的时候,人类健康地活过100岁的梦想就极有可能实现了。■