在格林兄弟的童話故事中,公主陷入了沉睡。100年後,當一位王子親吻她時,她醒了過來,仍然像以前一樣年輕漂亮。
現實中,無論是人類睡眠,還是蛇類的冬眠,都一樣會繼續變老。但,已知的生物中,乾燥狀態下的緩步動物(水熊蟲)能做到這一點(還有一些植物、細菌、真菌也可以)。
休眠狀態下,水熊蟲的壽命從3個月左右延長到幾十上百年。因此在學術界這也被稱為「睡美人」模式。但它們在冰凍狀態下衰老的速度是否變化,或者衰老是否停止,以前還不清楚。
謎團現在已經解開,最新實驗證明了:緩步動物的「百年睡美人」機制,同樣適用於冰凍。冷凍的緩步動物不會老化。
這讓人類冷凍續命可能性的大門又推開了一道縫隙。
緩步動物的「物理/魔法傷害無效」
緩步動物非常善於適應惡劣的環境條件。
在 2019 年,實驗已經證明——無水條件下,緩步動物可以在乾燥的狀態下完好無損地存活多年。
對絕大多數生物來說,失去水是致命的,理由也包含物理層面——細胞膜會起皺和破裂;「魔法」層面——失去水分子,生物體內會產生大量過氧化物,類似在輻射下把DNA攪碎的感覺。
而水熊蟲在對其生存環境的適應過程中,進化出了獨特的適應方式:在無水環境下,它們體內會製造特殊蛋白質,形成縱橫交錯的支架來填充細胞內部,支撐著細胞防止其碎裂。更進一步,另一種名為「損傷抑制器」的蛋白質,直接結合DNA進行包裹保護。
這種蛋白質讓緩步動物在高溫和低溫等極端條件下毫髮無損——條件適合而復活前,它們不再顯示出任何明顯的生命跡象。
一般來說,細胞衰老與新陳代謝和細胞損傷密切相關。乾燥下的水熊蟲,代謝停止了,細胞也被保護起來,那麼這就提出了一個問題,即它們內部衰老時鐘停止了么?這種靜止狀態下會衰老么?
乾燥下的睡美人,同樣適用於冰凍
乾燥的緩步動物,它們在其棲息地等待下一次降雨,一夢經年。
根據前期研究,《緩步動物的脫水及其對壽命的影響》一文中指出:在不活動期間,水熊蟲內部時鐘確實是停止的,只有在有機體重新激活後才恢復運行。也正因如此,通常只能活幾個月的緩步動物可以活幾十年。
那麼冰凍呢?
為了探索這一點,一個研究團隊進行了多次實驗。他們在 -30°C 下冷凍了總共 500 多隻緩步動物,再次將它們解凍、計數、餵食並再次冷凍。
如此重複直到所有緩步動物壽命終結。
同時,對照組保持室溫。實驗結果是:當減去被冷凍的時間後,冰凍組與對照組有著幾乎完全相同的壽命。
如果包括冷凍時間,冷凍組中的水熊蟲最年長的活了 169 天,如果不包括冷凍狀態的時間,則存活了 94 天;而對照組中最年長的動物存活了 93 天。
排除冷凍狀態的時間,三個冷凍組水熊蟲的平均壽命為 77.42 天,而對照組的平均壽命為 72.6 天。
研究者把這項實驗發表在了最近一期的《動物學雜誌》上,題為《緩步動物在冷凍狀態下減緩衰老》,這是緩步動物「睡美人」模式適用於低溫冰凍的第一次證明——冷凍時不會老化。
寫在最後
現在我們能確信,被冰封后,緩步動物也會像睡美人一樣停止它們的內部時鐘。
那麼人類的冷凍呢?冷凍是一個非常複雜的物理過程,既然有生物能做到人類有朝一日也一定可以。
科學家已經開始探索把我們的基因往水熊蟲的方向進行編輯——2022年2月18日發表在ACS合成生物學上的文章《受極端耐受生物體啟發,天然和設計的蛋白質可以在人類細胞中形成凝聚物並減弱凋亡》指出——當在實驗室將水熊蟲那獨特的損傷抑制蛋白的基因插入到人類細胞中以後,人類細胞在極端條件下的自毀程序——細胞凋亡被明顯抑制住了。
大夢誰先覺,平生我自知。 貓子覺得,雖然這項技術還停留在實驗室培養皿的階段,但未來可期,要是有人忽悠我掏錢把自己冷凍起來,晚打他一秒。
作者感謝你的關注(- _-)