聽(tīng)上去很美的DST
DST認(rèn)為衰老包含隨機(jī)損害與修復(fù)。因?yàn)榕該?dān)負(fù)著生殖的任務(wù),女性對(duì)于身體修復(fù)的要求更高,這造成了女性比男性有更好的修復(fù)能力??上?,這個(gè)理論,只是聽(tīng)上去很美。
人們注意到,不止人類(lèi),在動(dòng)物界,雌性動(dòng)物也往往比雄性動(dòng)物活得更久。這促使研究者從普遍的生物學(xué)原理角度探討人類(lèi)兩性壽命差異的原因。在此之前,人們需要首先對(duì)“衰老”有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。
然而遺憾的是,到目前為止,科學(xué)尚未明確闡明衰老究竟是一個(gè)怎樣的過(guò)程,關(guān)于衰老的假說(shuō)在學(xué)者之間也存在爭(zhēng)議。近來(lái),有一種名為“一次性體細(xì)胞理論(Disposable Soma Theory,DST)”的假說(shuō)影響較大。
簡(jiǎn)單地說(shuō),DST認(rèn)為衰老是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,它包含兩個(gè)方面:隨機(jī)損害(Random Damage)與修復(fù)(Repair)。在生命過(guò)程中,機(jī)體受到來(lái)自外部和內(nèi)部的各種傷害,衰老的過(guò)程就是損害不斷積累的過(guò)程。當(dāng)體細(xì)胞修復(fù)不能滿(mǎn)足需要時(shí),過(guò)多的損害終將導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
與此同時(shí),修復(fù)則是一個(gè)消耗能量的過(guò)程。事實(shí)上,我們的身體修復(fù)功能很強(qiáng)大,如果可以的話(huà),我們其實(shí)可以永遠(yuǎn)生存下去??墒聦?shí)并不是這樣,人終難免一死。生物體為什么要選擇死亡而不是永生,是因?yàn)橐馔馑劳鲭y以避免,且維持永恒的修復(fù)代價(jià)過(guò)于高昂。
迫于自然選擇的壓力和相對(duì)有限的能量,生命需要以死亡和生殖的形式來(lái)進(jìn)行適應(yīng)和進(jìn)化,“基因是永恒的,但身體是一次性的”(Genes are immortal, but the body is disposable)。
DST同時(shí)提出了支持自己的證據(jù):在自然界,壽命較長(zhǎng)的動(dòng)物修復(fù)能力也更好。壽命長(zhǎng)的動(dòng)物往往是更聰明的,體型更大的,能夠飛行的(可以有效避免意外死亡);也只有這樣的動(dòng)物,才會(huì)把更多的能量投入到生命的維持——修復(fù)上去。
現(xiàn)在我們可以用DST來(lái)解釋為什么女性的壽命比男性更長(zhǎng)了:一切都因?yàn)榕該?dān)負(fù)著生殖的任務(wù)。由于懷孕、生產(chǎn)和哺乳的需要,女性對(duì)于身體修復(fù)的要求更高,這造成了女性比男性有更好的修復(fù)能力,而更好的修復(fù)能力自然會(huì)帶來(lái)壽命的延長(zhǎng)。
這個(gè)理論是不是很漂亮?可惜,它只是聽(tīng)上去很美。
節(jié)食與延年益壽
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),節(jié)食有明顯的延年益壽的效果,這一現(xiàn)象卻無(wú)法用DST來(lái)解釋?zhuān)杭热粰C(jī)體修復(fù)需要能量,多攝入能量應(yīng)當(dāng)更有助于修復(fù)。
雖說(shuō)DST甫一推出就受到了許多支持,但許多學(xué)者卻對(duì)它不屑一顧:在他們看來(lái),DST理論漏洞百出。DST的流行,完全是因?yàn)?ldquo;文章寫(xiě)得天花亂墜,并且發(fā)表在有影響力的期刊(指《科學(xué)美國(guó)人》)上”。并且,“理解DST不需要任何生物學(xué)和醫(yī)學(xué)知識(shí),這使它看上去很有吸引力”。這種評(píng)論可謂不留情面。
那么,對(duì)于DST,這些行內(nèi)人的具體意見(jiàn)是怎樣的呢?
用DST解釋女性壽命面臨的第一個(gè)困境就是能量問(wèn)題。女性既然需要耗費(fèi)大量能量去維持和完成生殖活動(dòng),那么理論上來(lái)講用于機(jī)體修復(fù)的能量應(yīng)該更少才對(duì),這是DST理論的自相矛盾之處。
事實(shí)上,當(dāng)前針對(duì)影響壽命長(zhǎng)短因素的研究只有一個(gè)較為確定的成果——節(jié)食??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),限制卡路里攝入(即節(jié)食)有明顯的延年益壽的效果,從小鼠到犬類(lèi)再到人類(lèi),這一現(xiàn)象都存在。限制能量攝入后,動(dòng)物不但活得更久,而且活得更健康,其中也包括人類(lèi)。
然而,這一現(xiàn)象也無(wú)法用DST來(lái)解釋?zhuān)杭热粰C(jī)體修復(fù)需要能量,那么多攝入能量應(yīng)當(dāng)更有助于修復(fù),吃飽喝足的動(dòng)物應(yīng)該更長(zhǎng)壽才對(duì),顯然事實(shí)并非如此。
另外,DST也與進(jìn)化論似有抵觸之處。根據(jù)DST觀(guān)點(diǎn),機(jī)體會(huì)在資源豐富、能量充足的時(shí)候傾向于不修復(fù),而在資源不足、能量匱乏的時(shí)候選擇修復(fù)以使得生命存續(xù)得更久。DST從節(jié)省能量的角度推得,女性絕經(jīng)會(huì)是一個(gè)有益的事情。不過(guò)目前普遍認(rèn)為,絕經(jīng)并不是一件好事。與動(dòng)脈硬化、衰老一樣,絕經(jīng)不會(huì)使女性受益。
總體說(shuō)來(lái),DST并不是一個(gè)基于實(shí)驗(yàn)的理論,而只是一個(gè)基于純邏輯的猜想。
發(fā)育優(yōu)勢(shì)加速衰老?
當(dāng)機(jī)體發(fā)育完成之后,TOR的作用就是將生命帶向衰老。食物會(huì)**營(yíng)養(yǎng)素敏感的TOR通路,使得動(dòng)物在早期加速發(fā)育并在發(fā)育完成后加速衰老。
那么實(shí)驗(yàn)室里的生物學(xué)家們對(duì)這個(gè)問(wèn)題的解釋又是怎樣的呢?近些年針對(duì)衰老機(jī)制的分子生物學(xué)研究中,雷帕霉素標(biāo)靶(Target Of Rapamycin,TOR)的信號(hào)傳導(dǎo)通路是一個(gè)比較熱門(mén)的領(lǐng)域。哺乳動(dòng)物的TOR通路又稱(chēng)為mTOR通路。
當(dāng)然,在這個(gè)信號(hào)通路里面有非常復(fù)雜的因子參與,在此不一一詳述,我們需要知道的就是mTOR的功能。mTOR的活化調(diào)控著人體的發(fā)育和衰老。發(fā)育和衰老實(shí)際上是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程,當(dāng)機(jī)體發(fā)育完成之后,TOR的作用就是將生命帶向衰老。
可見(jiàn),衰老并非是隨機(jī)損害累積的結(jié)果,而是深藏在我們基因內(nèi)的一個(gè)準(zhǔn)編程程序。在動(dòng)物界各個(gè)物種之間,有一條規(guī)律是普遍存在的:意外死亡率越高,則衰老也就越快,人類(lèi)也是如此。
對(duì)于人類(lèi),男性由于意外、暴力、斗爭(zhēng)、搶奪配偶等因素,死亡率要高于女性(在過(guò)去尤是如此),故此男性mTOR的活化程度也要高于女性。在mTOR的作用下,男性變得體型更大,肌肉更強(qiáng)壯。這種體力上的高發(fā)育賦予了男性善于戰(zhàn)斗和競(jìng)爭(zhēng)的本能并使其在早期占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
然而mTOR的高活性同樣也會(huì)帶來(lái)加速衰老的后果,換句話(huà)說(shuō),男人的短壽實(shí)際上是早期體力發(fā)育優(yōu)勢(shì)的副產(chǎn)品,女性則正好相反。這就是目前科學(xué)家們對(duì)男女壽命差距的答案。
這樣一來(lái),節(jié)食的問(wèn)題也就可以解釋了:食物會(huì)**營(yíng)養(yǎng)素敏感的TOR通路,使得動(dòng)物在早期加速發(fā)育并在發(fā)育完成后加速衰老;食物越多,衰老越快。針對(duì)TOR通路的研究和干預(yù)也許會(huì)在未來(lái)為我們帶來(lái)延年益壽的神奇藥丸。■
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