作者：宋夢(mèng)嬌（中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）

文章來(lái)源于科學(xué)大院公眾號(hào)（ID：kexuedayuan）

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其實(shí)，不光在魔法界，自然界中也有不少的神奇動(dòng)物，它們具有人類夢(mèng)寐以求卻求之不得的某些技能。

今天，我們要介紹的神奇動(dòng)物就是沒(méi)毛的裸鼴鼠。它真的能讓所有人類嫉妒到落淚，因?yàn)樗还狻安粫?huì)衰老”，還具有不得癌癥的技能?。?！憑借著這項(xiàng)技能，裸鼴鼠還獲得了2013年《科學(xué)》雜志“年度脊椎動(dòng)物”的稱號(hào)！

《科學(xué)》雜志刊登的年度脊椎動(dòng)物：裸鼴鼠

圖片來(lái)源：http://science.sciencemag.org/content/342/6165/1444

岡珀茨-麥克哈姆法則：裸鼴鼠是個(gè)例外

裸鼴鼠（Heterocephlus glaber）亦稱沙鼠或沙漠鼴鼠，生活在非洲沙漠，通常被用于行為、神經(jīng)和生理研究，是已知壽命最長(zhǎng)的嚙齒動(dòng)物（最長(zhǎng)壽命約為30歲）。

幾乎所有哺乳動(dòng)物的壽命都遵循岡珀茨-麥克哈姆法則（Gompertz-Makeham law），即在一定歲數(shù)后，死亡率會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)呈指數(shù)型上升，比如人類在30歲之后每8年死亡風(fēng)險(xiǎn)翻一番。此外，哺乳動(dòng)物的衰老還會(huì)伴隨生殖能力的喪失。

然而，裸鼴鼠不一樣。雖然裸鼴鼠在大于24歲（相當(dāng)于人類80歲）時(shí)表現(xiàn)出與人類類似的衰老跡象，如視網(wǎng)膜變性和骨關(guān)節(jié)炎。但裸鼴鼠的死亡率并沒(méi)有隨著年齡上升而逐漸增加，并且直到死亡之前都具有高繁殖力，似乎并不符合傳統(tǒng)意義上的衰老定義，可能僅僅是某些器官功能出了問(wèn)題導(dǎo)致了病變和死亡。

裸鼴鼠（下）和小鼠（上）差不多大 圖片來(lái)源：文獻(xiàn)3

目前，在研究衰老領(lǐng)域里，公認(rèn)的導(dǎo)致衰老的原因有端?？s短、DNA損傷增加、氧化損傷、蛋白穩(wěn)態(tài)喪失等。如果能夠解決所有這些問(wèn)題，離長(zhǎng)壽甚至長(zhǎng)生不老或許就不遠(yuǎn)了。然而，雖然已經(jīng)有一些方法比如卡路里限制等，被認(rèn)為有延長(zhǎng)壽命的積極作用，科學(xué)家們依舊不能阻止癌癥等衰老相關(guān)疾病的發(fā)生。

令人羨慕的是，裸鼴鼠幾乎完美的避開(kāi)了上面提到的所有可能導(dǎo)致衰老的坑！這或許就是它逃脫岡珀茨-麥克哈姆法則的秘密。下面我們就來(lái)看看裸鼴鼠都有哪些令人驚羨的特點(diǎn)！

低代謝——“生活所迫”

沙地下的裸鼴鼠 圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

裸鼴鼠是極少數(shù)擁有如蜜蜂和螞蟻一樣真社會(huì)性的哺乳動(dòng)物，所謂真社會(huì)性就是，一群裸鼴鼠中會(huì)有1只鼠后、1至3只繁殖后代的雄鼠，以及負(fù)責(zé)尋找食物、挖掘地道、保衛(wèi)女王、照顧幼鼠的若干工鼠。

裸鼴鼠還是哺乳類動(dòng)物當(dāng)中唯一具備體溫調(diào)節(jié)功能的冷血物種，它的基礎(chǔ)代謝率幾乎與爬行動(dòng)物相當(dāng)。恒溫動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)在于生理活動(dòng)基本不受外界溫度變化所影響，但是同時(shí)要大量地?cái)z入食物和氧氣來(lái)不斷產(chǎn)生熱量，以彌補(bǔ)身體熱量的散失。但是裸鼴鼠生活的地下環(huán)境氧氣非常稀薄，沙漠中的食物主要是低能量而且還不好找的塊莖。對(duì)于裸鼴鼠來(lái)說(shuō)生活的條件太艱苦，要想當(dāng)一個(gè)合格的恒溫動(dòng)物太難了，所以干脆進(jìn)化成變溫動(dòng)物，盡量降低基礎(chǔ)代謝率節(jié)省能量。

細(xì)致的組織分工和裸鼴鼠本身的低代謝率可以減少個(gè)體在食物短缺環(huán)境下的能量消耗，提高種群的成活率。而低代謝本身也是延長(zhǎng)壽命的法寶，烏龜活得特別長(zhǎng)就是因?yàn)樗拇x率非常低。

圖中綠色區(qū)域?yàn)槁泯B鼠種群分布地 圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

利用果糖——無(wú)懼氧化損傷

裸鼴鼠常年在地底缺氧環(huán)境生活，由氧氣造成的氧化損傷本來(lái)就比陸地上生活的動(dòng)物少。為了應(yīng)對(duì)缺氧環(huán)境，裸鼴鼠進(jìn)化出了抓氧能力超強(qiáng)的血紅蛋白，科學(xué)家給它起了個(gè)外號(hào)——“黏黏血紅蛋白”，即使在稀薄的氧氣中依然能抓住氧氣分子。

除此之外，裸鼴鼠還進(jìn)化出了利用果糖作為能量供應(yīng)的特殊應(yīng)激能力，這是絕大多數(shù)動(dòng)物都無(wú)法做到的。

雖然人類也會(huì)攝入包括果糖在內(nèi)的各種糖原，但這些糖原需要轉(zhuǎn)化成葡萄糖才能參與氧化代謝最終變成能量。人類在缺氧時(shí)只能通過(guò)將葡萄糖無(wú)氧酵解成乳酸來(lái)暫時(shí)頂一頂，這也是劇烈運(yùn)動(dòng)后肌肉酸痛的原因?？墒菬o(wú)氧酵解的效率非常低，根本無(wú)法支持像大腦這樣高度“耗能”的器官。然而裸鼴鼠卻可以直接利用果糖進(jìn)行無(wú)氧代謝，在缺氧十分鐘后，裸鼴鼠身體主要器官的供能就從“葡萄糖模式”轉(zhuǎn)換為“果糖模式”，雖然只能支撐十幾分鐘，但也足以讓它挖個(gè)地道逃出生天。裸鼴鼠在完全無(wú)氧的環(huán)境里至少能撐18分鐘依舊沒(méi)影響，要知道人類大腦缺氧后就算不死也可能導(dǎo)致全身癱瘓。

防癌四大絕技——癌癥？不存在的

目前科學(xué)家還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一只患癌癥的裸鼴鼠，這是為什么？

裸鼴鼠的基因組里有許多抑癌基因（如ARF基因），同時(shí)缺少與癌癥發(fā)生相關(guān)的基因，從源頭上就已經(jīng)極大降低了癌癥發(fā)生的概率。

癌癥的發(fā)生與DNA突變和損傷有很大關(guān)系。生物細(xì)胞內(nèi)的DNA受到損傷后，機(jī)體會(huì)啟動(dòng)修復(fù)程序，如果修復(fù)功能有缺陷可能造成細(xì)胞死亡或突變，損傷突變的細(xì)胞既不執(zhí)行凋亡信號(hào)又無(wú)法被清除繼而形成腫瘤。有研究發(fā)現(xiàn)，裸鼴鼠基因組里負(fù)責(zé)修復(fù)DNA的基因拷貝數(shù)較高，DNA損傷增加幾乎不會(huì)發(fā)生在裸鼴鼠身上。

裸鼴鼠的細(xì)胞內(nèi)還有大量幫助蛋白質(zhì)正確折疊的分子伴侶蛋白，這些蛋白使得DNA在復(fù)制過(guò)程中幾乎不會(huì)出錯(cuò)；也極大減少了產(chǎn)生錯(cuò)誤的垃圾蛋白的概率，避開(kāi)了蛋白穩(wěn)態(tài)喪失這一可能導(dǎo)致細(xì)胞衰老和突變的情況。

此外，裸鼴鼠細(xì)胞會(huì)制造并釋放出一種透明質(zhì)酸(HMM-HA)，這種物質(zhì)充盈在細(xì)胞外基質(zhì)里，將細(xì)胞分隔開(kāi)。人類和其他很多動(dòng)物體內(nèi)也有透明質(zhì)酸，不同的是，裸鼴鼠的透明質(zhì)酸分子尺寸是人的5倍左右，且裸鼴鼠體內(nèi)分解透明質(zhì)酸的酶很不活躍，使得它體內(nèi)透明質(zhì)酸的濃度特別高。這一技能本來(lái)是為了擁有一身靈活的皮膚以適應(yīng)地穴生活，卻意外的獲得了抗癌的“超能力”——HA信號(hào)通路激發(fā)了接觸抑制，一旦細(xì)胞過(guò)度擁擠便會(huì)停止分裂。當(dāng)裸鼴鼠體內(nèi)細(xì)胞排列過(guò)密時(shí)，它可以調(diào)整細(xì)胞分裂速度，杜絕癌細(xì)胞的大量增殖。

普通細(xì)胞接觸抑制后停止分裂，癌細(xì)胞沒(méi)有接觸抑制形成腫瘤。 圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

結(jié)語(yǔ)

裸鼴鼠與人類基因的相似性高達(dá)80%到93%，如果人類也能學(xué)會(huì)裸鼴鼠的技能：能實(shí)現(xiàn)機(jī)體自我修復(fù)，同時(shí)將癌癥發(fā)病率控制在極低水平，那我們豈不是不用變成吸血鬼就能遠(yuǎn)離衰老和死亡，保持年輕狀態(tài)~

想一想，還真是美滋滋?。∫搽y怪裸鼴鼠會(huì)成為實(shí)驗(yàn)室中的寵兒了！

參考文獻(xiàn)：

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