Nature子刊:温州大学赵志军等发现,活得“凉爽”,寿命变长
来源:生物世界 2022-03-16 08:37
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,而限食会显着延长动物寿命,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。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·斯彼克曼(John
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,而限食会显着延长动物寿命,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。
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·斯彼克曼(John 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 Nature Metabolism 期刊发表了题为:Body temperature is a more important modulator of lifespan than metabolic rate in two small mammals 的研究论文。
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,限食会显着延长小鼠寿命,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,寿命均显着缩短,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。(生物谷Bioon.com)
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