经过近15年的研究,科学家发现,人体内的一些基因能够显著提升人类健康水平并延长寿命,这些基因被称为“长寿基因”。这些基因中隐藏着人类长寿的秘密。实验表明,在酵母、线虫和果蝇体内复制这些“长寿基因”可以延长这些生物体的寿命。特别是果蝇,已成为科学家寻找人类长寿基因的重要模型生物。如果类似方法适用于人类,未来人类不仅可能实现长命百岁,还能免除衰老带来的疾病。哈佛大学医学院教授戴维·A·辛克莱和麻省理工学院生物学教授林尼·加仑特在《科学美国人》上揭示了“长寿基因”的秘密。
过去,人们认为衰老是进化的必然结果。随着年龄增长,体内的维持和修复机制衰退,导致衰老。这符合自然选择逻辑:生物体过了生殖年龄后,维持和修复机制不再必要。然而,辛克莱等科学家发现,一组基因在生物体任何年龄都能保持活跃——当遭遇严寒、酷热或食物匮乏时,这些基因会调动自我防御系统,增强细胞修复能力。如果这些基因长时间活跃,将显著提升健康并延长寿命。它们与“衰老基因”功能相反,因此被称为“长寿基因”。
从酵母入手进行实验
许多近年发现的基因,如daf-2、pit-1、amp-1、clk-1、p66Shc,在实验室中能增强生物体在压力下的防御能力并延长寿命,表明它们是生物体抵御恶劣环境的基本生理机制的一部分。哈佛大学和麻省理工学院实验室研究最多的是一种名为Sir2的基因,它是最早被发现和命名的“长寿基因”之一,其变异基因存在于从酵母到人体的所有生物体内。实验发现,在酵母、线虫和果蝇中复制Sir2均可延长寿命。辛克莱和加仑特在《科学美国人》中详细描述了基因调控后寿命延长和健康状况改善的过程。越来越多的证据表明,Sir2可能是生存机制中最关键的调控者。科学家首先在酵母中实验,发现加入一个复制Sir2后,酵母细胞寿命延长了30%。
果蝇寿命延长两倍
在寻找人类长寿基因的过程中,果蝇成为得力助手,因为果蝇和人类都拥有“长寿基因”。果蝇正常寿命约37天,但2000年,美国科学家改变了果蝇体内一种储存及使用能量的基因后,其寿命延长至69~71天,有些甚至延长两倍,活了110天,且生命质量很高。该变异基因被命名为“Indy”(I'm not dead yet的缩写)。这一发现极大鼓舞了人类实现“长命百岁”的愿望。
果蝇有61%的基因与人类相同
果蝇是一种长着红眼、双翅、羽状触角芒、身体分节的黄褐色小昆虫,以发酵烂水果上的酵母为食,广泛分布于世界各温带地区。科学家已掌握果蝇全部基因奥秘:在13601个基因中,破译了97%的基因编码和99%的实际基因。果蝇61%的基因与人类相同,尤其是与人类使用相同或类似的基因进行生长发育。此外,果蝇会对酒精、可卡因等毒品上瘾,其睡眠与苏醒周期也与人类类似。果蝇具有生活周期短、容易饲养、繁殖力强、染色体数目少且易于观察等特点,是遗传学研究的理想材料。自1908年遗传学家摩尔根将其引入遗传学研究后,果蝇在生命科学中扮演了重要角色,是活跃的模型生物。