科学家寻找长寿秘密:百岁老人大脑提供线索
Steve发布于 2010/5/20 23:12:25 | 11526 次阅读  [][][]
文章来源:科学画报 关键词:健康 长寿 百岁老人 大脑
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参与该计划的科学家表示,对高龄老人辈出的家族进行系统的调查和分析,显然对研究有利于长寿的基因很有帮助。
  
  文/陶 颖

  艾格妮丝是一位精力充沛、头脑灵活的美国老太太。97岁高龄的她出生于1913年,其年龄比如今新生美国女性的预期寿命多出了十几年。不过,她本人倒并不觉得自己有多特殊,因为她的11个兄弟姐妹中还有两位超过了90岁,其余的也都有七八十岁。而且,他们都非常健康,正如艾格妮丝所言:“我们全都不用拐杖。”
 

  长寿家庭研究计划

 

  艾格妮丝所在的赫尔伯特家族堪称是一个既长寿又健康的典范。这使得它理所当然地成为美国长寿家庭研究计划的完美候选对象。该计划由来自美国和丹 麦的科学家组成研究团队来主持,主要致力于寻找各种与长寿有关的基因、环境以及行为因素。
 

  参与该计划的科学家表示,对高龄老人辈出的家族进行系统的调查和分析,显然对研究有利于长寿的基因很有帮助。当然,这种家族性的长寿并不一定就 是由遗传所致,家族中许多行为和传统都有可能对延长寿命产生重要的影响。他们希望,通过对像赫尔伯特这样的长寿家族的深入研究,能够找到长寿的真正秘诀。
 

  目前,寿命的延长使得美国65岁以上的老年人口猛增,但研究人员最感兴趣的是80岁以上的老人,特别是那些19世纪晚期出生的百岁老人,他们亲 历过1918年的流感大流行,见证过经济大萧条和两次世界大战,目睹了妇女选举权运动和人类登月壮举,如今,他们依然硬朗地笑看世界风云。
 

  迄今为止,已有840个类似赫尔伯特家族的长寿家族及其后代参与了美国长寿家庭研究计划。其中4800位老人参与该计划时的年龄至少达到了79 岁。所有研究对象都愉快地接受了深度访谈,讲述自己的家族历史,并提供了血液和DNA样本。
 

  来自酵母菌的线索

 

  目前,以高龄老人为对象探索健康长寿秘诀的研究大致分为两种方法。一种较为传统的方法是对健康老年人的生活方式和行为习惯进行调查分析。比如, 有研究发现,合理的饮食、有规律的体育锻炼和心理训练,对于老人精力充沛地安享晚年很有帮助;一些研究还明确了几种可能对长寿至关重要的行为与人格特点, 比如不吸烟、性格外向、生性随和以及身材瘦削等。另一种研究方法则尝试着从细胞和分子水平寻找突破口。生物学家和遗传学家先从动物身上着手,最近又开始在 人体内探索,以期找出那些与延缓衰老以及对抗老年慢性疾病有关的基因。
 

  随着基因研究技术的发展,研究人员现在已能从单一样本中扫描出数千个基因,并将它们与肌体内的某项特殊功能联系起来,这为更好地研究人体老化问 题提供了便利。随着一系列研究成果的陆续出炉,人们将有望获知更多能有效推进人类寿命极限的方式,并由此催生出各种药物和化合物,通过修复基因组或提高身 体防御自由基的能力来延长我们的寿命。科学家相信,相关研究即使无法使人长生不老,至少也可以让人们活得更加年轻和富有活力。
 

  在关于人体老化问题的研究上,酵母菌为科学家提供了最初的线索。美国麻省理工学院的研究人员发现,酵母菌体内的某些基因可以更有效地利用能量: 一方面以适当的速度消耗一部分能量以保持生命的正常运转,一方面还会保留一些能量以备将来使用。研究人员将这些基因称为“生存基因”。当它们被激活时,酵 母菌的寿命将比正常情况下延长30%。迄今为止,研究人员已在人体内找到了一些与之类似的基因,他们正努力尝试在不影响身体其他部分机能的前提下打开这些 基因的运行通道。
 

  此外,动物研究还为人们带来一个好消息,那就是只有约30%的人体老化现象与基因有关。这表明,尽管基因是影响人体老化的一个重要因素,却不是 唯一的,我们手中还掌握着其他一些关键性因素。控制好这些因素不仅有助于减缓老化的进程,而且能帮助那些已处于晚年的人们提高体能和活力。比如,有研究发 现,65岁至75岁的老人进行负重锻炼能提高记忆力和决策力,而有规律的体育活动能降低55岁以上的老人形成认知障碍的风险。
 

  长寿且强健的百岁老人

 

  不过,这种三分靠遗传七分靠努力的长寿理论可能只适用于大多数普通人,对于那些体现出人类寿命极限的百岁老人来说情况也许刚好相反。研究人员认 为,这些老者之所以能比常人多活许多年,可能还是优良的长寿基因起到了决定性的作用。
 

  美国长寿家庭研究计划准备为调查对象绘制完整的基因组图谱,希望由此找出为何有些人的生命之钟走得如此缓慢而悠长的原因。在研究人员看来,许多 百岁老人不仅长寿而且健壮,在抗击老化上堪称是真正的强者。现在有不少人在人过中年后就开始饱受各种慢性病的困扰,如癌症、心脏病、中风、老年痴呆症等。 疾病最终会剥夺患者的自理能力,使他们只能依靠护理度过风烛残年。然而,百岁老人却往往对小毛小病“不屑一顾”,他们似乎天生具有极强的适应力,能发挥出 某种储备能量,不但可以摆脱疾病、迅速康复,还能保持一定的健壮体质直至寿终正寝。

 

  根据目前搜集到的一些珍贵的基因资料,研究人员发现,大约40%的百岁老人一生中都曾患过这样或那样的老年慢性病,但他们并未像普通人那样被疾 病折磨致死,而是能平安度过且不会留下严重的后遗症或并发症。一份1996年的研究报告还显示,同样的疾病,一些百岁老人比普通老年人花费的治疗费更少, 很少需要进行重症监护。
 

  百岁老人大脑的秘密

 

  美国哈佛大学医学院的研究人员发现,百岁老人的大脑也有与众不同之处。与那些85岁以前就患上老年性痴呆症或其他类型痴呆症的老人相比,百岁老 人的大脑认知能力下降得并不明显。研究人员关注的重点主要集中在额叶皮质这一特殊的脑区上。因为无论是年轻人还是老年人,在进行较高层次的学习、规划和目 标设定时都需要额叶皮质的参与;而人在年过40后,大量与这一脑区有关的基因就开始走下坡路。
 

  为了更深入地了解某些关键基因的完整发展轨迹,研究人员选择的对象年龄跨度很大,从24岁到106岁不等。这种研究方法的不足之处是,由于对象 有老有少,研究人员无法确定哪些基因对长寿起到了积极作用,哪些则起到了相反的作用。为此,研究人员又同步开展了另一项专门针对高龄老人的研究,希望收集 到更多的数据,更精确地定位真正起作用的基因。
 

  相关研究显示,与大脑有关的基因的主要功能是调节神经细胞之间的连接。正常的连接对于神经细胞的存活来说至关重要。当脑细胞开始死亡时,首先凋 亡就是那些参与学习以及记忆的神经细胞。这也就是为什么即使思维再敏捷的老人,也难免出现所谓的老年失忆症症状,即容易忘记刚学到的信息,有时候没完没了 反复讲述同一个故事或问题,等等。
 

  此外,与大脑有关的基因还承担着修复DNA错误与轻微损伤的任务。一旦缺少了这样的维护工作,正常的基因活动就会慢慢被削弱。研究人员认为,基 因的损耗与修复之间的平衡是老年人保持一个健康大脑的关键。他们希望通过对百岁老人基因组的扫描,找出其基因中蕴含的长寿秘密,使更多的人获益。
 

  与此同时,对高龄老人大脑的研究也印证了用进废退的生物学理论。换言之,一直动脑的人更有可能保持敏捷的思维。学习一门新的语言、选择一种爱好 以及坚持丰富多彩的社交活动,都是保持大脑神经细胞活跃的好办法。
 

  另一种概念的年轻

 

  如果人人都能从那些健康的高龄老人身上或多或少地学到点什么的话,肯定会在延长寿命上有所收益。以赫尔伯特家族中的老人们为例。艾格妮丝在63 时学会了开车,最近才刚刚放弃驾照;84岁的沃尔特是一位很有造诣的画家;89岁的穆丽尔擅长写诗和缝纫;91岁的詹姆斯是一位诗人;80岁的彼得在人过 中年后学会了弹琴和溜冰;93岁的米莉喜欢阅读,几个星期就能看完半打书籍;88岁的海伦喜欢缝制复杂的玩偶并为其配上古装服饰;79岁的佩吉是家族中年 龄最小的一个,她喜欢做饭和看书。赫尔伯特家族的老人还喜欢观看电视里的智力竞赛节目,并积极地参与回答问题。
 

  许多人对于抗衰老研究存在一种认识上的误区,以为此类研究最终目的就是要找到一种可以长生不老的方法。其实不然。科学家坦言,相关研究并不会很 快给人类开出一张永不衰老的药方。目前,他们的首要目标是帮助现代人找回在过度饮食、过多压力和极少运动的生活方式下失落的一些东西,让更多的人能够从那 些百岁老人身上获得启迪,过上一种更有利于健康长寿的新生活。
 

  有专家预计,随着生活水平的不断提高,未来百岁老人将会越来越多。而且,这些新一代的老寿星们并不是人们想象中那样体弱多病、足不出户。恰恰相 反,他们中间大多数人思维敏捷,拥有足够强的自理能力,甚至是社区活动的活跃分子。他们将为我们展示出一种全新的老年生活模式。健康专家希望有更多的人效 仿他们,这既会让我们的晚年生活变得更加丰富多彩,又有助于减少未来长寿人口增加可能带来的医疗负担。
 

  改造基因或可延长寿命

 

  基因突变能带来长寿吗?在一些简单的物种身上这种情况似乎的确发生了。美国华盛顿大学的科学家通过对蛔虫实施相关基因改造,使其体内一种应对低 氧环境的生化防御机制始终处于被激活的状态。结果发现,蛔虫因此变得更健康、更长寿。造成这种结果的原因,以及这种方法对于哺乳动物是否同样有效,目前还 不甚明了。研究人员推测,这种缺氧反应机制或许能促进细胞代谢产生更多的葡萄糖,同时帮助机体更好地承受压力。
 

  目前,已有相当数量有助于延长寿命的基因得到了研究人员的确认。他们将在酵母菌、果蝇、老鼠等更复杂的物种身上开展更多的实验,以观察效果。但 是,要从中找到那些对人类有效的基因,仍是一项艰巨的挑战。

 

  长生不老药可能问世

 

  首批天然抗衰老药物可能已经离我们不远了。迄今为止,有两种化合物引起了科学家的浓厚兴趣。它们分别是在葡萄、红酒和花生中发现的白藜芦醇以及 从特定地区土壤中提取出来的雷帕霉素。研究证实,它们能有效延长酵母菌、老鼠以及猕猴的寿命。
 

  目前,白藜芦醇作为一种食品添加剂已经得到了应用。用白藜芦醇制药也进入了严格的测试阶段。一些参与研究的制药公司宣称,含有白藜芦醇的药物能 够有效对抗与衰老相关的疾病。另一种重要的抗衰老化合物——雷帕霉素,目前作为一种免疫抑制剂已经获得了美国食品药品管理局的认可。不过,科学家同时指 出,目前推出含雷帕霉素成分的抗衰老药物,时机还不成熟。因为在常用剂量下,雷帕霉素非常容易引起感染,而且会产生其他一些副反应。
 

  此外,奥地利科学家发现另一种化合物——亚精胺对于延长寿命有着神奇的功效。亚精胺是细胞生长及成熟所需的一种化合物。它可将酵母菌的寿命延长 4倍,使果蝇和蠕虫的寿命分别延长30%和15%。它还可以使人类免疫细胞活得更长久。研究人员称,亚精胺是通过提高细胞的自我吞噬能力来达到延长寿命的 功效的。细胞的自我吞噬是机体进行自洁的一种方式,可以有效清除像结块的蛋白质、损坏的或有缺陷的细胞器等一些细胞中的垃圾,更好地保持身体健康。

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