人類壽命的極限是多少?基因是如何影響衰老的,科學家給出答案

2020-12-05 騰訊網

說到人類壽命的極限,其實不問科學家,自己也能估計的八九不離十。由於基因是決定物種壽命的關鍵,也就是說,貓有貓的壽命極限,大象有大象的壽命極限,人類一樣有自己的壽命極限。所以殘酷的事實告訴我們,壽命是天生的(不考慮意外、疾病等因素)。那麼人類的壽命極限是多少呢?科學家是如何計算的呢?面對人類壽命的極限我們該何去何從呢?

基因與壽命息息相關

人類壽命的極限

通過我們自己的經驗,可以知道即使沒有疾病的困擾,人達到90歲以後身體的各項機能就已經衰老得非常嚴重了,所以超過百歲的老人是非常少見的。那麼根據我們自己的經驗,客觀看待人類壽命極限問題,答案一定不會超過120歲。那麼科學家計算的極限壽命是多少呢?

細胞每一次分裂,端粒都會變短

1965年,海佛烈克提出了海佛烈克極限他通過觀察細胞分裂現象得出以下結論:

1、真核細胞線狀染色體末端的蛋白質複合體,簡稱端粒,會隨分裂次數而不斷變短。

2、由於端粒的影響,人類正常細胞分裂次數極限為56次。

那麼我們就可以計算了:2.4(人體細胞會每2.4年更替一次)×56(極限次數)=134.4年。

死亡率定律

1824年,貢培茲提出了死亡率定律,這個定律是從純數學統計的角度來思考人類壽命問題,當然更準確地表達是,思考保險的風險問題。因為是純數學統計概念,所以是考慮了人的意外、疾病等因素的。從上圖可以看出,人剛剛出生的死亡率是非常高的,然後開始下降,大概到11-13歲左右達到最低,然後開始快速上升。注意上圖的縱坐標是指數坐標,所以上升的速度是非常快的。當人類壽命在20-35歲左右,死亡率穩定在千分之一以下。而後開始繼續快速上升。我們發現當壽命在100-105歲左右的時候,死亡率竟然有一小段下降,但千萬別被這一小段蒙蔽,即使是下降到最低的點,死亡率也在80%-90%以上。所以按照純數學的統計思路來計算,人類在124-130左右死亡率達到100%。

雅娜·卡爾芒

我們簡單總結一下,根據自己的經驗,人類壽命極限估計是120歲,海佛烈克極限告訴我們是134.4歲,死亡率定律告訴我們是130歲。那麼真實世界中,權威機構發布的最長壽命是多少呢?是122歲(名叫雅娜·卡爾芒的法國人)。我們再看一遍這四個數字:120、134、130、122。相信你已經能夠承認這個現實了,人類壽命的極限是不可能超過140歲的,即使醫療條件再好,生活環境再好,140歲是個無法突破的極限。

細胞與基因的結構

如何突破壽命極限

科學家通過對線蟲、蒼蠅和老鼠進行實驗,發現損壞Daf基因可以使其壽命大幅延長,其中線蟲的壽命可以達到正常壽命的200%。那麼其中的機理是什麼呢?看下圖,Foxo蛋白質又稱之為基因調節器,它的作用是修復和保護我們的基因。而Daf基因是產生激素受體(把細胞外的激素傳到細胞內)的基因。

Daf基因被破壞時的情況

也就是說如果Daf基因被破壞,那麼就無法產生正常的激素受體(好像死神一樣的東西),一個不正常的激素受體將無法把大量的激素傳到細胞內。但正因如此,導致細胞內激素不足,此時細胞內的Foxo蛋白質就開始工作了(激素充足時Foxo蛋白質非常懈怠,不好好工作,如下圖),細胞中的基因就得到了全方位的保護。從而減緩了衰老速度,延長了壽命。

激素受體正常時Foxo離開核心休息

但事情並沒有那麼簡單,科學家發現,當動物處於較差的環境下,比如飢餓、溫度變化頻繁等等。動物體內的各項激素水平也會下降,Foxo蛋白質一樣會開始工作。這麼說環境越惡劣、體內激素水平越低壽命越長嗎?當然不是,如果激素過低,動物將失去免疫力和對環境的抵抗能力。那麼該如何整體看待這一切的問題呢?那就是中庸之道,沒有最好的只有最合適的。

生活環境影響Foxo蛋白質

顯然去改變Daf基因是非常危險的,但是從上述機理中我們不難發現。生存環境太過優越太過惡劣都不利於延長壽命,只有生存環境存在適當壓力時,Foxo蛋白質才能對基因進行保護和修復,從而實現延長壽命。

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