◆馬　佳

人，能活多久？對于科學(xué)家而言，這是一個非常值得探究的問題。于是，很多實驗動物也為此而“獻身”了。

體長只有1.5毫米的秀麗線蟲不久前就交給人類一份非常值得期待的答卷。在由中美科學(xué)家聯(lián)合完成的一項實驗當(dāng)中，經(jīng)過兩種基因改良的秀麗線蟲的壽命得以延長了5倍。相應(yīng)的研究論文發(fā)表在2013年12月12日的《細胞報告》（Cell Report）上。

研究負(fù)責(zé)人加利福尼亞州巴克年齡研究所教授潘卡基·卡帕赫（Pankaj Kapahi）對媒體表示，如果能夠?qū)⑦@種方法用于人類，那么人類的壽命將延長至400～500歲。

論文第一作者、南京大學(xué)模型動物研究中心副教授陳迪向《中國科學(xué)報》記者解讀了秀麗線蟲交上的這份答卷。

小蟲大做

秀麗隱桿線蟲（C.elegans，簡稱秀麗線蟲）由于其生活史的簡單性和遺傳學(xué)研究的易操作性，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生物學(xué)研究，而在遺傳學(xué)操作中，秀麗線蟲也展現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢。

陳迪告訴《中國科學(xué)報》記者，在遺傳學(xué)研究的操作中，有時需要一種突變，即單突變發(fā)生，而有時則需要兩個突變，即雙突變體同時發(fā)生。這時選擇秀麗線蟲就有比較大的優(yōu)勢，因為它的生長周期短，3天就能繁殖一代，做雜交或篩選就十分方便。

另外，在秀麗線蟲身上進行RNA干擾操作也很便捷，也就是在生物體內(nèi)引入雙鏈RNA以敲除或關(guān)閉其對應(yīng)的基因表達。對秀麗線蟲進行這項技術(shù)的操作，只需將秀麗線蟲的食物——大腸桿菌進行特性篩選，讓大腸桿菌表達所需的雙鏈RNA。

食用了篩選過的大腸桿菌，秀麗線蟲體內(nèi)的特定基因就會被敲除。

在陳迪的實驗中，恰恰需要秀麗線蟲的這兩種優(yōu)勢。

雙突變，壽命翻倍

在這項實驗中，涉及兩個基因突變，分別會抑制參與胰島素信號（IIS）通路和Target of Rapamycin（TOR）營養(yǎng)信號通路的關(guān)鍵分子。

20世紀(jì)90年代初期，美國加州大學(xué)舊金山分校的教授辛西婭·凱尼恩（Cynthia Kenyon）就發(fā)現(xiàn)胰島素受體daf－2基因如果發(fā)生突變，秀麗線蟲的壽命會延長一倍，這項發(fā)現(xiàn)發(fā)表在了當(dāng)年的《自然》雜志上。而daf－2還被稱為“長壽基因”。

之后在小鼠身上也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象，將小鼠體內(nèi)的daf－2同源蛋白敲除，小鼠的壽命會顯著延長。

另一個突變發(fā)生在受營養(yǎng)調(diào)控的信號通路TOR上。卡帕赫就曾在果蠅身上發(fā)現(xiàn)，抑制TOR可以延長果蠅壽命的20%～30%。

陳迪發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在果蠅身上的改變在秀麗線蟲身上也可以實現(xiàn)。因此，在進入卡帕赫實驗室做博士后課題時，陳迪就想到，如果讓這兩種突變同時發(fā)生在秀麗線蟲身上，又會得到什么結(jié)果？

雙突變體的發(fā)生，最終讓秀麗線蟲的壽命延長了近5倍。

人類延壽為時尚早

研究人員已經(jīng)打算嘗試將發(fā)生在秀麗線蟲身上的一切復(fù)制到更高等的動物身上。

陳迪告訴《中國科學(xué)報》記者：“兩年前已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)，一種抗癌藥物雷帕霉素可以專一性地抑制TOR，并延長壽命。在線蟲、果蠅甚至小鼠身上都可以實現(xiàn)。”

因此，研究人員也正在設(shè)想，能夠通過對高等動物使用雷帕霉素抑制TOR并敲除daf－2，從而實現(xiàn)高等動物身上的雙突變體。

不過，將這兩種突變都應(yīng)用到高等動物甚至人體中還有重重障礙。

首先，雖然daf－2在秀麗線蟲身上完全被敲除，可以讓秀麗線蟲延長壽命，但是，如果在小鼠或人體中發(fā)生完全突變，結(jié)果是截然相反的。daf－2完全突變對小鼠來說是致命的?！耙虼?，我們必須繼續(xù)摸索是否能夠部分抑制daf－2，從而達到延長壽命的目的?！标惖险f。

此外，利用藥物引起基因突變還需要控制藥物的劑量以及給藥的時間，這都需要進一步研究。

雷帕霉素作為一種抗癌藥物，已經(jīng)進入三期臨床實驗。對于延長壽命這方面的實驗，以前在小鼠身上也得到過驗證，在小鼠步入中年后再使用雷帕霉素，可以達到很好的效果。但是，陳迪強調(diào)，雷帕霉素會產(chǎn)生一些副作用。例如，致使長壽的一些藥物在個體發(fā)育過程中會降低其生殖能力。

因此，研究人員還需要更清楚地了解TOR對下游分子的作用機理。TOR營養(yǎng)信號通路下面有很多分支，如果弄清哪個分支影響壽命、哪個分支可以抗癌，就可以更加精準(zhǔn)地對其進行調(diào)控，并減小這項技術(shù)的副作用。

“延長壽命的研究實際上僅僅是相關(guān)研究的一個分支。讓壽命延長也并非這類研究真正的目的?！标惖献詈筇岬?，“我們希望的是，能將這項研究擴展到如何提高人們的生活質(zhì)量方面?！?/p>

《中國科學(xué)報》（2014－01－10第12版《探索》）