
格陵兰鲨(Greenland shark)是地球上最长寿的脊椎动物之一,其生命节奏极为缓慢:心脏约每12秒跳动一次,平均游泳速度仅为每秒0.3米,每年仅生长1厘米(约0.4英寸),直到150岁左右才达到性成熟。这种缓慢的生活方式使其能够轻松活到200岁以上,甚至可能达到400年。
近日,一项发表于《Aging Cell》的研究揭示了格陵兰鲨心脏为何能持续跳动数百年而不出现明显功能障碍。意大利高等师范学校(SNS)生物学实验室的Alessandro Cellerino及其同事,对年龄估计在100至155岁之间的格陵兰鲨心脏组织进行了分析,并与寿命较短的灯笼鲨(velvet belly lantern shark)以及作为加速衰老模型的非洲绿松石鳉鱼(African turquoise killifish)进行了比较。
令人惊讶的是,这些百岁高龄的格陵兰鲨心脏组织在分子和细胞层面表现出典型的衰老特征。研究团队发现,其心脏存在严重的纤维化(fibrosis),即瘢痕组织积累导致心脏僵硬,可能影响泵血功能。心肌细胞(cardiomyocytes)内积累了大量的脂褐素(lipofuscin),这是一种与年龄相关的色素,由受损细胞器未能正常分解产生。此外,心脏线粒体(mitochondria)出现损伤,溶酶体(lysosomes)也异常增大。而这些衰老标志物在对照组的短寿物种中并未出现。
“总体而言,分析的格陵兰鲨样本在分子和组织水平上显示出清晰可辨的经典衰老迹象,”Cellerino在一份德语声明中表示,“这证明该物种的心脏组织中也发生了衰老过程。”然而,尽管存在这些衰老变化,这些鲨鱼仍能正常活动——研究中部分样本是通过格陵兰海域的延绳钓捕获的,表明它们仍能发现并成功捕获诱饵。
研究团队目前尚不完全清楚格陵兰鲨心脏如何维持如此平稳的功能。他们推测,格陵兰鲨已知的较低血压,以及其独特的腹主动脉(ventral aorta)结构,可能有助于在年龄相关损伤存在的情况下保持心肌弹性。研究人员在论文中写道,这些发现为理解“地球上最长寿的脊椎动物之一如何在重要器官中管理细胞和组织衰老”提供了窗口。这种对衰老的抵抗能力,可能有助于科学家更好地理解包括人类在内的脊椎动物的长寿机制,并“为减轻人类与年龄相关的心脏衰退提供转化研究思路”。