作者:刁雯蕙 来源:小柯生命微信公众号 发布时间:2022/3/15 9:04:37
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《自然—代谢》:活得“凉爽”,寿命变长

 

如何拯救衰老?衰老的秘密是什么?在这些问题上,科学家们不遗余力地探索答案。有假说指出,限食条件下许多动物的代谢率降低,而限食会显著延长动物寿命,暗示衰老和寿命可能与代谢率有关。

然而,代谢率的变化通常伴随着体温的变化,所以很难区分两者单独对寿命的影响。

北京时间2022年3月15日凌晨,深圳理工大学(筹)药学院讲席教授、中国科学院深圳先进技术研究院约翰·罗杰·斯彼克曼(John Roger Speakman)团队联合温州大学赵志军教授团队、聊城大学、英国阿伯丁大学等单位,在《自然—代谢》发表研究论文。

该研究成果厘清了代谢率与体温对寿命的影响,揭示了在特定条件下,体温对寿命的影响更大。

衰老问题上,代谢与体温孰轻孰重?

衰老是一个复杂的生命过程,影响衰老和寿命的因素有很多。

许多自然现象表明,代谢率低的动物比代谢率高的动物寿命更长。以小鼠为例,其组织水平的代谢率大约是大象的 30 倍,小鼠的寿命大约3年,而大象的寿命大约80年。

尽管不同物种之间的比较存在较大差异性,但同类物种中的研究也发现,低代谢率的动物,寿命更长。

代谢与体温有着密切关系。如运动状态下,代谢率升高的同时体温也会升高。也有研究表明,限食条件下,低代谢率的动物,体温也低。

“代谢率和体温都可能是影响寿命的重要因素之一。此前有研究表明,限食会显著延长小鼠寿命,而限食既会降低动物体温,又会降低其代谢率,因此无法区分体温的影响究竟是直接作用于寿命,还是通过影响代谢率介导其对寿命的影响。”论文第一作者、共同通讯作者赵志军表示。

代谢与体温对寿命的影响,孰轻孰重?对此,研究团队利用了一种不同寻常的实验条件,来尝试解决这一问题。

他们将黑线仓鼠和实验小鼠长期暴露于高温环境,即将两种动物长期处在热中性区上临界温度(upper critical temperatures, UCT)的环境中,当小型哺乳类动物处于该环境中时,热传导率的降低会使它们的体温趋于升高,但代谢率持续维持在较低水平以减少产热,又可以避免体温过高。

研究结果发现,两种动物的代谢率降低,而体温升高,寿命均显著缩短,低代谢率并没有延长它们的寿命,但高体温使它们的寿命变短。这表明,对寿命来说,在一定温度范围内体温似乎是比代谢更重要的影响因素。

活得“凉爽”,寿命变长

为了进一步区分代谢率与体温对寿命的影响,研究者对上述处于高温环境的两种动物进行吹风散热(风驯化),这种方法并未改变高温暴露对动物代谢的影响,但通过增加热传导率,促进机体散热阻止了动物体温的升高,结果却逆转了高温暴露对动物寿命的不利影响,这可能暗示在热的环境中,吹风让动物感觉更惬意、活得更长久,即活得“凉爽”,寿命变长。

既然低体温使寿命变长,是否生活在温度更高地区的动物则寿命更短?

“许多环境因素的变化,特别是温度的变化对体温有一定的影响,生活在温度更高地区或低地区的动物,其寿命的比较应在一定界定范围和条件内,不宜泛泛而谈。”赵志军解释道。

该研究厘清了体温与代谢率对寿命的影响,表明在一定条件下体温调节对寿命的影响更大,降低体温利于延缓衰老、延长寿命。

“从上世纪90年代后期,我们就开展了一系列研究探索代谢率与衰老之间的关系。我们通过对这些实验进行合作研究,试图阐明代谢和体温的作用,明确了体温的作用可能为尽快探究对寿命的潜在影响因素打开一扇门。”论文共同通讯作者Speakman表示。

赵志军表示,动物的衰老和自然死亡的原因机制尚不明确,研究团队将进一步在体温与代谢率在不同年龄段的测定、UCT环境和风驯化对不同物种之间的影响等方面进一步展开合作研究。

相关论文信息:

DOI:10.1038/s42255-022-00545-5

 
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