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雅牧 生物工程师

谈谈如何科学地大幅度延长寿命

从科学方法上来说，目前有以下几种方式已经在研究中被证明可以延长寿命：热量限制、运动、药物、膳食补充剂、基因治疗等。接下来我会分析这几种方法的优劣，并分析出能够让人长生不老的潜在科学技术手段。

==【热量限制】==

热量限制是指在提供生物体充分的营养成分如必需氨基酸、维生素等，保证生物体不发生营养不良的情况下，限制每日摄取的总热量。对于热量限制延长寿命的研究历来已久。早在

1935年，美国科学家McCay等人就发现，限制大鼠40%热量摄入，可使其相比对照组延长30%寿命。通过实验，热量限制被证明在不同物种，包括线虫、大鼠、小鼠、恒河猴等都具有延寿作用。

列举一项近年来比较有名的研究：2009年发布于著名期刊《科学》上的一篇跨世纪的研究发现：减少热量摄入可以延缓衰老，并显著延缓恒河猴出现与年龄相关的问题，如心血管疾病、糖尿病、癌症和脑萎缩。

当然，热量限制延寿寿命的效果毕竟有限，不可能大幅度延长生物寿命，离长生不老的目标还很远。

==【运动】==

运动有益于健康是个人尽皆知的常识。关于运动和寿命的研究不少。这里举个粒子：根据《梅奥诊所学报》（mayoclinic progressions）的研究，哥本哈根城市心脏研究（CCHS）的数据显示，某些运动可以帮助你活得更强壮、更长。在对8500多人的25年跟踪调查中，他们发现，与久坐的同龄人相比，这些运动和活动增加了积极参与者的预期寿命：

Tennis: 9.7 years

Badminton: 6.2 years

Soccer: 4.7 years

Cycling: 3.7 years

Swimming: 3.4 years

Jogging: 3.2 years

Calisthenics: 3.1 years

很显然，不管哪种运动都不可能使人长生不老。

==【药物和试剂】==

近年来有一些关于知名老药的抗衰老效果的研究，这方面的代表包括二甲双胍、阿卡波糖、雷帕霉素等。研究发现合适剂量的二甲双胍可以延长多数基因型小鼠的寿命，但幅度多在10%以内。2019年，发布于Aging Cell的一篇论文Acarbose improves health and lifespan in aging HET3 mice指出一定剂量的阿卡波糖可使雄性HET3小鼠的中位寿命增加了16%或17%，使雌性HET3小鼠的中位寿命增加了4%或5%。2014年，发布于Aging Cell的一篇论文Rapamycin-mediated lifespan increase in mice is dose and sex dependent and metabolically distinct from dietary restriction显示雷帕霉素使小鼠中位寿命增加了23%（雄性）到26%（雌性）。

近年亦涌现出一些新的具有抗衰老功能的小分子试剂，比如在动物实验中，ISRIB被发现可以逆转脑部衰老。

==【膳食补充剂】==

一些在保健品领域得到广泛应用的成分也在动物实验中被证明具有延寿效果。举例来说，α-酮戊二酸在动物实验中表现出良好的延寿效果。2020年发表于 Cell 子刊 Cell Metabolism 上的一篇论文 Alpha-Ketoglutarate, the Metabolite that Regulates Aging in Mice 研究发现，给小鼠喂食α-酮戊二酸可以降低系统性炎症细胞因子水平，可以改善雌性小鼠的毛色和毛发状况、步态和脊柱后凸，并且有助于保持雄性小鼠的肌肉质量，步态和握力，且它们有较少的肿瘤和更好的眼睛健康。此外，雌雄小鼠寿命均有所延长。

当然，目前市面上没有哪种补充剂可以让人使用了就长生不老的。

==【基因治疗】==

基因治疗是指通过改变生物体的基因表达来达到某种治疗效果的治疗方法。基因治疗可以永久改变治疗者基因，也可以在一段时间内改变治疗者基因表达，前者代表是基因编辑、慢病毒载体基因治疗等，后者代表包括RNA、腺病毒载体基因治疗、AAV载体基因治疗（已有研究发现，AAV有小概率会整合进基因组）、质粒载体基因治疗等。

已有诸多通过转基因鼠研究特定基因对寿命影响的研究，这个网站罗列了大量相关实验：

Ageing-Associated Genes in Model Organisms

除了这些已经在转基因鼠身上做过实验验证了与寿命有相关性的基因外，关于长寿动物的基因研究或许也能帮助我们找到一些基因靶点。不同动物物种之间寿命相差巨大，根据针对不同长寿动物的研究，我们很容易发现，长寿动物普遍具有以下共性：

强大的端粒维持功能、强大的DNA修复能力、强大的抗癌能力。为什么这三大因素与寿命有关？我们看看这三大因素是如何影响：

端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构，细胞每分裂一次，端粒就缩短一点，当端粒缩短到一定程度，细胞将失去分裂能力，维持端粒完整性对于细胞生存非常重要，所以想要活得长，端粒维持能力就要强，这或许可以解释为什么长寿动物的端粒相关基因普遍具有正向选择优势。随着动物的发育和成长，因为各种内因（线粒体产生活性氧自由基对DNA造成损伤）和外因（各种有毒分子进入体内破坏DNA），DNA面临损伤的风险，而DNA突变会引起端粒缩短、细胞衰老、凋亡、癌变等各种问题，因此对于动物维持健康身体而言，DNA修复能力至关重要。动物若患有癌症，很快就会去世，因此想要活得长，抗癌能力就得强。
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