墨西哥鈍口螈能否幫助人類延年益壽？

墨西哥鈍口螈俗稱“六角恐龍”，是鈍口螈科鈍口螈屬兩棲動物。它們擁有“不老容顏”，在四歲后就停止衰老，還能再生肢體。研究墨西哥鈍口螈可能是開啟人類有效的抗衰老療法之旅的下一步。

墨西哥鈍口螈在圈養環境下繁殖良好，是衰老和再生醫學領域熱門的研究對象

一位科學家在查看墨西哥鈍口螈的X光片

對于人類而言，衰老是無可避免的。但是墨西哥鈍口螈這種總是面帶微笑、在流行文化中名氣甚響的可愛兩棲動物似乎能在一定程度上避免這種命運。

在墨西哥鈍口螈身上，有一種名叫“幼態延續”的現象，即它們的成長永遠不會超出幼生期，它們成年后看起來仍像是超大號的幼體。盡管如此，墨西哥鈍口螈目前還是處于瀕臨滅絕的危險境地。不過值得注意的是，它們不僅看起來年幼，擁有羽毛狀的鰓和背鰭，而且在超過21年的生命周期中極少經歷體質下降和疾病，還能再生四肢、尾巴甚至器官。

出于這個原因，圈養的墨西哥鈍口螈（呈淺粉色）成為生物學家常用的研究對象。長期以來，他們一直著迷于墨西哥鈍口螈抗衰老的能力。

現在，一項新研究解開了這種令人好奇的生物的又一個謎團：墨西哥鈍口螈在年僅四歲時身體就停止了一個關鍵的衰老機制——表觀遺傳時鐘。

表觀遺傳時鐘根據生活事件（譬如壓力或飲食）如何開啟和關閉基因來估算生物的年齡。舉例來說，如果一個生物經歷過許多創傷，那么它的表觀遺傳年齡或生物學年齡可能比它的實際年齡要大得多。

根據發表在bioRxiv（一個未經同行評審就能貼出論文的網站）上的研究，上述研究結果可能是在探索人類有效的抗衰老療法的漫長旅程中邁出的又一步。

追求年輕是一個受歡迎的目標：這個價值400億美元的抗衰老市場，預計到2032年會達到600億美元的規模。此外，弄清墨西哥鈍口螈的遺傳學機制能給細胞、肌肉，甚至可能是四肢的再生醫學帶來靈感。

“這是在衰老和再生領域的一次重大飛躍，”美國緬因州芒特迪瑟特島生物實驗室（MDIBL）的一位免疫學家詹姆斯 · 戈德溫（James Godwin）說道，“假如能弄明白背后的機制，那么許多改善人類健康的機遇可能會自行出現。”戈德溫沒有參與這項新研究。

表觀遺傳時鐘

該研究的合著者史蒂夫 · 霍瓦特（Steve Horvath）是加利福尼亞阿爾圖斯實驗室的一位遺傳學家，他也是研究表觀遺傳學關鍵過程之一——DNA甲基化——的專家。DNA甲基化發生在身體給DNA添加和移除化學物質之時。接著，這些變化會開啟和關閉基因。

2013年，霍瓦特開發出一種算法，用于觀察組織中這些化學標記物的模式，并將它們與年齡相關聯。他將這種算法稱為表觀遺傳時鐘。它能持續預測一個生物的壽命。

為了弄清究竟是什么讓墨西哥鈍口螈與人類大相徑庭，霍瓦特與來自德國德累斯頓工業大學的馬克西米娜 · 云（Maximina Yun）合作，創建了首個墨西哥鈍口螈表觀遺傳時鐘。云多年來一直在研究這些蠑螈。

在云的德累斯頓實驗室里，團隊研究了180只年齡從四周到21歲不等的墨西哥鈍口螈。引人注目的是，這些科學家只能為墨西哥鈍口螈一生中的頭四年創建一個可靠的表觀遺傳時鐘。之后，這些化學標記物就保持不變，仿佛那些墨西哥鈍口螈處在發育停滯狀態一樣。

“這非常令人驚訝，以至于我幾乎不敢相信，”霍瓦特說，“對我來說，令人著迷的是，根據表觀遺傳的變化，墨西哥鈍口螈似乎四歲就停止了衰老。”

再生狀態

團隊隨后為墨西哥鈍口螈和人類建構了一個雙重表觀遺傳時鐘，通過追蹤墨西哥鈍口螈和人類的DNA甲基化來計算兩個物種的衰老。霍瓦特解釋說：“這里的新穎之處在于，我們已經研發出一個能對人類和墨西哥鈍口螈同時管用的表觀遺傳時鐘。”

這個雙重時鐘揭示，墨西哥鈍口螈和人類衰老的方式相似，但墨西哥鈍口螈能夠神秘地停止衰老過程。

科學家認為，再生可能是解開謎團的關鍵，因為墨西哥鈍口螈的再生能力和它幾乎不衰老的事實之間看起來存在某種關聯。

在另一項實驗中，DNA分析顯示，墨西哥鈍口螈再生的四肢明顯比身體其余部位更為年輕。換言之，新的組織基本上會恢復到更早期的發育階段。

“我們認為，這可能與一種表觀遺傳再生的形式有關，”云說道，“但這需要進一步的研究。”

人類健康的潛力

這項研究也可能為再生醫學帶來新的可能性。當哺乳動物還是胚胎的時候，受傷后會再生新的組織，而不是用瘢痕來修復傷口，但隨著年齡的增長，這種能力會喪失。相比之下，墨西哥鈍口螈終其一生都能再生失去的組織。如果科學家能弄清其中的機制，將會推動傷口愈合、四肢再生和截肢術領域的發展。

杜克大學醫學院的整形外科與病理學教授弗吉尼婭 · 拜爾斯 · 克勞斯（Virginia Byers Kraus）說：“墨西哥鈍口螈四歲停止衰老，確定那時的生物事件對于復制它的再生能力而言至關重要。”

此外，隨著人們年齡的增長，常被稱為“僵尸細胞”的衰老細胞會停止分裂，卻依然逗留在我們體內，這可能導致炎癥。對于癌癥和其他與年齡有關的疾病來說，炎癥是一個風險因子。

墨西哥鈍口螈幾乎沒有這些僵尸細胞，這可能是由于它們具有再生能力。研究墨西哥鈍口螈是如何凍結自身發育的，能幫助研究人員找到對人類更有效的抗衰老療法，盡管這可能需要數年的時間。

云說：“總體而言，這項研究給予了我們希望，如果我們能找到墨西哥鈍口螈如何停止衰老的秘密，也許可以在其他生物中再現這種現象。”

資料來源 National Geographic