#頭號創(chuàng)作者激勵計(jì)劃#
“長生不老”一直是古代王侯將相的追求,很多古代皇帝為了長生不老吃各種丹藥結(jié)果吃死了。
到了現(xiàn)代,經(jīng)過科學(xué)教育后大家知道“長生不老”是不可能的事情,但大眾依舊在追求更長的壽命。
(大家都追求更長的壽命)
所以,到底是什么東西決定了人的壽命,決定了人死亡的時(shí)間呢?
影響人壽命的端粒
決定人壽命的第一要素是基因。對于生物來說,其身體機(jī)能的很多東西是打娘胎里帶出來的,后天很難改變,這其中最典型的案例就是壽命。
(基因決定了人的很多東西)
目前來說基因決定人體壽命最重要的兩個(gè)領(lǐng)域,一個(gè)是端粒的長度,一個(gè)是DNA的穩(wěn)定性和自我修復(fù)能力。
所謂端粒,是存在于染色體末端的重復(fù)DNA序列。其主要作用,是保證每條染色體的完整性的功能。
(端粒概念圖)
一個(gè)動物在誕生后,是由小體型變?yōu)榇篌w型的。在動物生長過程中,其體內(nèi)的細(xì)胞數(shù)量在不斷的提升。
細(xì)胞數(shù)量增加自然不會憑空出現(xiàn),而是由原本的細(xì)胞一分為二,二分為四分裂而來。
動物的體細(xì)胞分裂一次,其端粒也會分裂一次。而端粒的長度是固定的(正常情況下),它不會變長。
這也就導(dǎo)致了端粒的分裂次數(shù)是有極限的,當(dāng)端粒的長度短到一定地步了,細(xì)胞的分裂速度就會變慢,乃至是停止。
(端粒短到一定地步,細(xì)胞分裂速度就會變緩)
簡單來說就是,一個(gè)動物在剛出生的時(shí)候端粒最長。之后伴隨著這個(gè)動物生長,其細(xì)胞上的端粒會隨著細(xì)胞不斷分裂變得越來越短。
等這個(gè)動物的細(xì)胞端粒短到一定地步,動物全身的細(xì)胞分裂速度慢于細(xì)胞死亡速度時(shí),就會出現(xiàn)這個(gè)動物身體內(nèi)細(xì)胞數(shù)量越來越少,體型越來越小的情況。
當(dāng)然細(xì)胞分裂速度變慢也是有極限的,慢到一定地步后,其身體各項(xiàng)器官就會因?yàn)椤盎罴?xì)胞數(shù)量不足”導(dǎo)致功能越來越弱。
哪個(gè)器官弱到衰竭了,這個(gè)動物就死了。
(細(xì)胞分裂速度慢于細(xì)胞死亡速度,會先出現(xiàn)器官衰竭問題)
理論上,人體體細(xì)胞上的端粒長度一般支持其體細(xì)胞分裂50~60次,這個(gè)次數(shù)被稱為“海夫利克極限”。
在體外環(huán)境下,人體體細(xì)胞30~40個(gè)小時(shí)就能分裂一次,僅需2000個(gè)小時(shí)左右就能將50次分裂次數(shù)用完。
不過在人體內(nèi)部環(huán)境中,人體體細(xì)胞是“按需分裂”的,往往是數(shù)年分裂一次。
科學(xué)家們通過計(jì)算以人胚胎成纖維細(xì)胞為首的體細(xì)胞的分裂次數(shù)和在人體內(nèi)單次分裂所需的時(shí)間,認(rèn)為人體極限壽命在120~150歲左右。
(人類極限壽命在120~150歲左右)
此外對于端粒長度對于人體的影響,還有一個(gè)比較有意思的事情,那就是克隆動物的早衰問題。
正常動物的端粒是從其出生的那一刻開始就在不斷變短的。
克隆動物的“胚胎細(xì)胞”通常需要用一個(gè)成年動物的體細(xì)胞,而這個(gè)細(xì)胞的端粒已經(jīng)隨著動物體細(xì)胞分裂變短很多了。
所以克隆動物的體細(xì)胞端粒長度,天生就短正常出生的動物一截,這也就導(dǎo)致克隆動物往往會出現(xiàn)早衰的問題。
(克隆動物的端粒天生就比正常動物短一截)
人類第一只克隆的哺乳動物——克隆羊多莉活到了6歲,而正常綿羊的壽命通常為12~15年,多莉的壽命只有正常綿羊的一半。
DNA的自我修復(fù)和癌癥
至于“DNA的自我修復(fù)能力”,則主要是保證人體不會生病。因?yàn)?strong>很多疾病都是因“基因突變”帶來的。
最典型的案例就是癌細(xì)胞。癌細(xì)胞就是正常細(xì)胞變異的,其往往有形狀不規(guī)則、喪失原有功能、不受免疫系統(tǒng)限制等等特點(diǎn)。
(癌細(xì)胞概念圖)
當(dāng)然最恐怖的一點(diǎn),是癌細(xì)胞會無限增殖。
我們上邊提到端粒正常情況下長度是不會變長的,但癌細(xì)胞顯然是一個(gè)例外,絕大多數(shù)癌細(xì)胞突破了端粒的限制,能夠無限增殖。
對生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域比較關(guān)注的朋友都知道“海拉細(xì)胞”這個(gè)名字,海拉細(xì)胞是一個(gè)名叫海里埃塔·拉克絲(Henrietta Lacks)的美國非洲裔女性的宮頸癌細(xì)胞。
(拉克絲女士)
拉克絲女士于1951年去世,但當(dāng)時(shí)從其身上提取出來的海拉細(xì)胞到現(xiàn)在依舊在增殖,并且活躍于全球各國的實(shí)驗(yàn)室中。截止至目前,海拉細(xì)胞的增殖數(shù)量已經(jīng)超出了5000萬噸。
沒錯(cuò),1951年提取出來的幾個(gè)癌細(xì)胞,分裂到現(xiàn)在加起來已經(jīng)有5000萬噸了,可見癌細(xì)胞增殖有多恐怖。
(海拉細(xì)胞已經(jīng)增殖了超過5000萬噸)
既然癌細(xì)胞是“基因變異”的細(xì)胞,那么只要能保證這種基因變異,就能保證人身體不出現(xiàn)癌癥。
這時(shí)候“DNA自我修復(fù)能力”的重要性就體現(xiàn)出來了。有的人DNA自我修復(fù)能力強(qiáng),有的人弱,那么前者比后者更不容易得癌癥以及其它相關(guān)疾病,壽命自然更長。
(有的人天生DNA更穩(wěn)定,自我修復(fù)能力更強(qiáng))
影響人壽命的外部因素
當(dāng)然,雖然基因?qū)θ梭w壽命的影響很大,但有科學(xué)家認(rèn)為這種影響對人體壽命的影響只占30%左右。而生活環(huán)境、生活習(xí)慣等外部因素,對人體壽命的影響更大。
這一點(diǎn)比較典型的案例就是香煙。香煙燃燒的煙霧中富含多種有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)會殺死人大量的肺部細(xì)胞。
(香煙會殺死大量肺部細(xì)胞)
肺部細(xì)胞大量死亡,那么就需要加快分裂速度,將少的細(xì)胞補(bǔ)齊。
肺部細(xì)胞更快的分裂,一方面端粒變短的速度大幅度加快了,另一方面細(xì)胞在同樣時(shí)間分裂次數(shù)增加,會提升細(xì)胞“基因突變”的風(fēng)險(xiǎn)。細(xì)胞基因一旦突變就會變成癌細(xì)胞,所以煙民總是更容易得肺癌。
當(dāng)然,對于“人體的壽命”這種東西的界定也是一個(gè)哲學(xué)問題了。
很多人認(rèn)為心跳停止就算人死了,但也有人認(rèn)為心跳停止但大腦還在活動的話,這個(gè)人還算活著。
隨著人類醫(yī)療技術(shù)的提升,有越來越多的人經(jīng)歷了“瀕死體驗(yàn)”,也就是大家常說的“人死亡之后知道自己死了”。
(有越來越多的人遇到了瀕死體驗(yàn))
這種瀕死體驗(yàn),就是人其它部分身體機(jī)能已經(jīng)喪失,但大腦還未完全死亡所帶來的。
那么現(xiàn)在問題來了,如果將一個(gè)已經(jīng)死亡的人的大腦,安裝在一個(gè)機(jī)械的身體上,那么這個(gè)人算不算還活著呢?
毫無疑問的是,只要這個(gè)“機(jī)器人”還能正常活動,和人交流,有以前的記憶,那么絕大多數(shù)人都會認(rèn)為這算還活著。
甚至就算人的大腦都完全死了,但是將其記憶、情感都完全移植到一個(gè)機(jī)器人身上,那這又算不算還活著呢?
(繼承了人記憶和情感的純機(jī)器人,還算是或者嗎?)
所以隨著技術(shù)的提升,這樣的科幻場景可能逐漸成為現(xiàn)實(shí),那時(shí)候人類的壽命就可能得到極大提升。
信息來源: 【1】北京科學(xué)中心·《發(fā)現(xiàn)海拉細(xì)胞,人類真的可以長生不老嗎?》 【2】新京報(bào)·《人類壽命的極限究竟是多少?》
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