作者：宋夢嬌（中國科學院分子細胞科學卓越創新中心/生物化學與(yu) 細胞生物學研究所）

文章來源於(yu) 科學大院公眾(zhong) 號（ID：kexuedayuan）

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其實，不光在魔法界，自然界中也有不少的神奇動物，它們(men) 具有人類夢寐以求卻求之不得的某些技能。

今天，我們(men) 要介紹的神奇動物就是沒毛的裸鼴鼠。它真的能讓所有人類嫉妒到落淚，因為(wei) 它不光“不會(hui) 衰老”，還具有不得癌症的技能！！！憑借著這項技能，裸鼴鼠還獲得了2013年《科學》雜誌“年度脊椎動物”的稱號！

《科學》雜誌刊登的年度脊椎動物：裸鼴鼠

圖片來源：https://science.sciencemag.org/content/342/6165/1444

岡(gang) 珀茨-麥克哈姆法則：裸鼴鼠是個(ge) 例外

裸鼴鼠（Heterocephlus glaber）亦稱沙鼠或沙漠鼴鼠，生活在非洲沙漠，通常被用於(yu) 行為(wei) 、神經和生理研究，是已知壽命最長的齧齒動物（最長壽命約為(wei) 30歲）。

幾乎所有哺乳動物的壽命都遵循岡(gang) 珀茨-麥克哈姆法則（Gompertz-Makeham law），即在一定歲數後，死亡率會(hui) 隨著年齡增長呈指數型上升，比如人類在30歲之後每8年死亡風險翻一番。此外，哺乳動物的衰老還會(hui) 伴隨生殖能力的喪(sang) 失。

然而，裸鼴鼠不一樣。雖然裸鼴鼠在大於(yu) 24歲（相當於(yu) 人類80歲）時表現出與(yu) 人類類似的衰老跡象，如視網膜變性和骨關(guan) 節炎。但裸鼴鼠的死亡率並沒有隨著年齡上升而逐漸增加，並且直到死亡之前都具有高繁殖力，似乎並不符合傳(chuan) 統意義(yi) 上的衰老定義(yi) ，可能僅(jin) 僅(jin) 是某些器官功能出了問題導致了病變和死亡。

裸鼴鼠（下）和小鼠（上）差不多大 圖片來源：文獻3

目前，在研究衰老領域裏，公認的導致衰老的原因有端粒縮短、DNA損傷(shang) 增加、氧化損傷(shang) 、蛋白穩態喪(sang) 失等。如果能夠解決(jue) 所有這些問題，離長壽甚至長生不老或許就不遠了。然而，雖然已經有一些方法比如卡路裏限製等，被認為(wei) 有延長壽命的積極作用，科學家們(men) 依舊不能阻止癌症等衰老相關(guan) 疾病的發生。

令人羨慕的是，裸鼴鼠幾乎完美的避開了上麵提到的所有可能導致衰老的坑！這或許就是它逃脫岡(gang) 珀茨-麥克哈姆法則的秘密。下麵我們(men) 就來看看裸鼴鼠都有哪些令人驚羨的特點！

低代謝——“生活所迫”

沙地下的裸鼴鼠 圖片來源：網絡

裸鼴鼠是極少數擁有如蜜蜂和螞蟻一樣真社會(hui) 性的哺乳動物，所謂真社會(hui) 性就是，一群裸鼴鼠中會(hui) 有1隻鼠後、1至3隻繁殖後代的雄鼠，以及負責尋找食物、挖掘地道、保衛女王、照顧幼鼠的若幹工鼠。

裸鼴鼠還是哺乳類動物當中唯一具備體(ti) 溫調節功能的冷血物種，它的基礎代謝率幾乎與(yu) 爬行動物相當。恒溫動物的優(you) 勢在於(yu) 生理活動基本不受外界溫度變化所影響，但是同時要大量地攝入食物和氧氣來不斷產(chan) 生熱量，以彌補身體(ti) 熱量的散失。但是裸鼴鼠生活的地下環境氧氣非常稀薄，沙漠中的食物主要是低能量而且還不好找的塊莖。對於(yu) 裸鼴鼠來說生活的條件太艱苦，要想當一個(ge) 合格的恒溫動物太難了，所以幹脆進化成變溫動物，盡量降低基礎代謝率節省能量。

細致的組織分工和裸鼴鼠本身的低代謝率可以減少個(ge) 體(ti) 在食物短缺環境下的能量消耗，提高種群的成活率。而低代謝本身也是延長壽命的法寶，烏(wu) 龜活得特別長就是因為(wei) 它的代謝率非常低。

圖中綠色區域為(wei) 裸鼴鼠種群分布地 圖片來源：網絡

利用果糖——無懼氧化損傷(shang)

裸鼴鼠常年在地底缺氧環境生活，由氧氣造成的氧化損傷(shang) 本來就比陸地上生活的動物少。為(wei) 了應對缺氧環境，裸鼴鼠進化出了抓氧能力超強的血紅蛋白，科學家給它起了個(ge) 外號——“黏黏血紅蛋白”，即使在稀薄的氧氣中依然能抓住氧氣分子。

除此之外，裸鼴鼠還進化出了利用果糖作為(wei) 能量供應的特殊應激能力，這是絕大多數動物都無法做到的。

雖然人類也會(hui) 攝入包括果糖在內(nei) 的各種糖原，但這些糖原需要轉化成葡萄糖才能參與(yu) 氧化代謝最終變成能量。人類在缺氧時隻能通過將葡萄糖無氧酵解成乳酸來暫時頂一頂，這也是劇烈運動後肌肉酸痛的原因。可是無氧酵解的效率非常低，根本無法支持像大腦這樣高度“耗能”的器官。然而裸鼴鼠卻可以直接利用果糖進行無氧代謝，在缺氧十分鍾後，裸鼴鼠身體(ti) 主要器官的供能就從(cong) “葡萄糖模式”轉換為(wei) “果糖模式”，雖然隻能支撐十幾分鍾，但也足以讓它挖個(ge) 地道逃出生天。裸鼴鼠在完全無氧的環境裏至少能撐18分鍾依舊沒影響，要知道人類大腦缺氧後就算不死也可能導致全身癱瘓。

防癌四大絕技——癌症？不存在的

目前科學家還沒有發現一隻患癌症的裸鼴鼠，這是為(wei) 什麽(me) ？

裸鼴鼠的基因組裏有許多抑癌基因（如ARF基因），同時缺少與(yu) 癌症發生相關(guan) 的基因，從(cong) 源頭上就已經極大降低了癌症發生的概率。

癌症的發生與(yu) DNA突變和損傷(shang) 有很大關(guan) 係。生物細胞內(nei) 的DNA受到損傷(shang) 後，機體(ti) 會(hui) 啟動修複程序，如果修複功能有缺陷可能造成細胞死亡或突變，損傷(shang) 突變的細胞既不執行凋亡信號又無法被清除繼而形成腫瘤。有研究發現，裸鼴鼠基因組裏負責修複DNA的基因拷貝數較高，DNA損傷(shang) 增加幾乎不會(hui) 發生在裸鼴鼠身上。

裸鼴鼠的細胞內(nei) 還有大量幫助蛋白質正確折疊的分子伴侶(lv) 蛋白，這些蛋白使得DNA在複製過程中幾乎不會(hui) 出錯；也極大減少了產(chan) 生錯誤的垃圾蛋白的概率，避開了蛋白穩態喪(sang) 失這一可能導致細胞衰老和突變的情況。

此外，裸鼴鼠細胞會(hui) 製造並釋放出一種透明質酸(HMM-HA)，這種物質充盈在細胞外基質裏，將細胞分隔開。人類和其他很多動物體(ti) 內(nei) 也有透明質酸，不同的是，裸鼴鼠的透明質酸分子尺寸是人的5倍左右，且裸鼴鼠體(ti) 內(nei) 分解透明質酸的酶很不活躍，使得它體(ti) 內(nei) 透明質酸的濃度特別高。這一技能本來是為(wei) 了擁有一身靈活的皮膚以適應地穴生活，卻意外的獲得了抗癌的“超能力”——HA信號通路激發了接觸抑製，一旦細胞過度擁擠便會(hui) 停止分裂。當裸鼴鼠體(ti) 內(nei) 細胞排列過密時，它可以調整細胞分裂速度，杜絕癌細胞的大量增殖。

普通細胞接觸抑製後停止分裂，癌細胞沒有接觸抑製形成腫瘤。 圖片來源：網絡

結語

裸鼴鼠與(yu) 人類基因的相似性高達80%到93%，如果人類也能學會(hui) 裸鼴鼠的技能：能實現機體(ti) 自我修複，同時將癌症發病率控製在極低水平，那我們(men) 豈不是不用變成吸血鬼就能遠離衰老和死亡，保持年輕狀態~

想一想，還真是美滋滋啊！也難怪裸鼴鼠會(hui) 成為(wei) 實驗室中的寵兒(er) 了！

參考文獻：

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