衰老,是人类从出生起就必须面对的终极命题。从古代帝王寻求长生不老药的神话,到现代生物科技对生命密码的探索,人类从未停止过对延缓衰老、延长寿命的渴望。我们每个人都在时间的单行道上前进,似乎无法回头。但是,有些神奇的小动物,似乎找到了暂时“逆转”这一自然过程的秘诀。


肥尾倭狐猴(图源:Duke Lemur Center)

近日,杜克大学与加州大学旧金山分校的科学家们在著名期刊《生物学快报》(Biology Letters)上发表了一项有趣的发现。他们研究的对象是马达加斯加一种名叫肥尾倭狐猴(Cheirogaleus medius)的奇特生物。它不仅是目前已知唯一会长时间冬眠的灵长类动物,竟然还能让自己的细胞时钟暂时“倒流”,这究竟是怎么回事?

细胞里的“生命时钟”:端粒是什么?

要理解狐猴的“逆龄”魔法,我们首先需要认识一个存在于我们细胞深处的关键物质——端粒(Telomere)。

染色体末端橙黄色的部分就是端粒
(图源:National Human GenomeResearch Institute)

端粒位于染色体的末端,像一顶保护帽,主要功能之一是保护着我们宝贵的遗传信息(DNA)在细胞分裂时不受损伤。

然而,这顶“保护帽”并非永恒不坏。我们的身体细胞会不断分裂、更新,每一次分裂,端粒都会像被磨损一样,缩短一点点。当它短到无法再保护染色体时,细胞就会停止分裂,逐渐衰老、凋亡。这个过程,就是衰老在细胞层面的核心机制之一。

端粒会随着细胞分裂而逐渐缩短
(图源:Azmistowski17|Wikimedia Commons)

除了自然衰老,生活中的一些因素,如长期压力、缺乏运动、睡眠不足等,还会加速端粒的缩短。可以说,端粒的长度,就像一个记录着细胞年龄和健康状况的“生命时钟”。

那么,有没有办法让这个时钟走得慢一点,甚至倒着走呢?肥尾倭狐猴给了我们一个惊人的示范。

挑战极限的生存策略与惊人发现

肥尾倭狐猴是目前已知与我们亲缘关系最近的会冬眠的非人灵长类动物。它们不仅可爱,而且还有一个特点:相对于它们小小的体型,它们的寿命出奇地长。这背后是否与冬眠有关呢?

可爱的肥尾倭狐猴(图源:David Haring, Duke Lemur Center)

每年,当马达加斯加的冬季来临,食物变得稀缺时,肥尾倭狐猴就会躲进树洞或地下洞穴,开始长达七个月的冬眠。这期间,它们会进入一种近乎静止的“节能模式”:

心率从每分钟约200次骤降到不足8次;
每隔10分钟甚至更久才呼吸一次;
身体体温会下降,逐渐接近周围环境温度。

不过,这种深度休眠状态在生理上与我们熟悉的“睡眠”不同,它无法提供真正意义上的精神和身体修复,狐猴也不会一睡到底。大约每隔一周,它们需要短暂地“重启”身体,将体温恢复正常。

蜷成一团的肥尾倭狐猴(图源:Lydia Greene)

正是在这些短暂的“回暖期”,狐猴的大脑才能进入真正的睡眠模式,补偿之前欠下的“睡眠债”。完成修复后,它们会再次降温,进入下一个休眠周期。

实验:一场模拟冬眠的探索之旅

为了探究冬眠与衰老之间的关系,研究团队在杜克大学狐猴中心对15只肥尾倭狐猴进行了一项有趣的实验。
他们通过调节环境温度和人造洞穴,模拟肥尾倭狐猴在野外的冬眠环境。在冬眠前、中、后阶段,研究人员定期采集狐猴的颊部拭子,以追踪其端粒长度的变化。

按照常理,随着时间流逝,端粒应该会变短。然而,遗传测序的结果和研究团队预想的完全相反:数据显示,在冬眠期间,狐猴的端粒非但没有缩短,反而变长了!

睡觉中的脂尾倭狐猴(图源:Duke Lemur Center)

这简直就像时间倒流,它们的细胞仿佛在冬眠的几个月里返老还童了。为了确保不是数据错误,团队特地将数据交给诺贝尔奖得主伊丽莎白·布莱克本(Elizabeth H Blackburn,她正是因为发现端粒的修复机制而获奖)的实验室进行复核,最终证实了这一惊人发现。

当然,这种“逆龄”魔法是暂时的。当狐猴们结束冬眠、恢复正常活动两周后,研究团队发现,它们的端粒长度又恢复到了冬眠前的水平。

来自狐猴的生命启示

为什么会发生这种奇特的现象?研究人员推测,这可能是狐猴演化出的一种自我保护机制。
冬眠并非安逸的睡眠,尤其是从极度冰冷、代谢停滞的状态下短暂“回暖”的过程,对身体是巨大的挑战。端粒的暂时性延长,可能就是为了修复和抵消这种极端压力带来的细胞损伤,为细胞的下一次分裂“充值”,增加其生命力。
类似的现象在经历其他极端压力的人类身上也被观察到,例如在国际空间站生活一年的宇航员,他们的端粒也曾出现过暂时性延长。

宇航员在执行太空任务期间端粒变长
(图源:Cell Reports(2020).doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108435.)

这一发现,或许也解释了肥尾倭狐猴为何如此长寿。与它们体型相仿、但不冬眠的婴猴(Galago senegalensis),寿命大约在15-17年,而肥尾倭狐猴的寿命记录却接近30年,几乎是前者的两倍。这说明,端粒的修复能力与售卖之间可能存在着某种联系。

婴猴(图源:OpenCage|Wikimedia Commons)

当然,目前科学家们还不知道狐猴究竟是如何延长端粒的,这背后的分子机制仍是一个谜。解开这个谜题,未来或许能帮助我们开发新的技术,来预防或治疗与人类衰老相关的疾病。不过,科学家也提醒我们,任何试图干预细胞分裂和端粒长度的方法都必须极其谨慎,因为不受控制的细胞分裂正是癌症的特征。

肥尾倭狐猴的故事告诉我们,在看似静止的冬眠背后,隐藏着一套精妙而复杂的生命调控系统。大自然中这些微小的生命,正以它们独特的方式,为我们揭示着关于衰老与生命力的深刻奥秘。(刘若冰)

参考资料:
https://today.duke.edu/2025/03/hibernating-lemurs-can-turn-back-clock-cellular-aging

Food Deprivation is Associated With Telomere Elongation During Hibernation in a Primate, Marina B. Blanco, Dana L.

Smith, Lydia K. Greene, Jue Lin and Peter H. Klopfer.

Biology Letters, Feb. 12, 2025. DOI: 10.1098/rsbl.2024.0531

审核:周旭明 中国科学院动物研究所 研究员

来源: 蝌蚪五线谱