撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
因紐特人一直保持著捕獵弓頭鯨(
Balaena mysticetus,一種大型須鯨)的古老傳統,他們認為這種鯨魚“能活人類的兩輩子”。后續的相關科學研究都證實了弓頭鯨的最長壽命超過 200 年。因此,哺乳動物的壽命范圍跨越了兩個數量級,模式生物小鼠的壽命僅僅為 2-3 年,而弓頭鯨的壽命則是其 100 倍。
弓頭鯨的體重可超過 80 噸,壽命可超過 200 年,龐大的體型意味著體內細胞數量巨大,超長的壽命意味著細胞分裂次數增加,按理說這會導致弓頭鯨在一生中容易積累大量 DNA 突變,從而導致癌癥發病率上升和壽命縮短,但實際情況顯然并非如此。幾十年來,人們早已注意到不同物種的體重與預期癌癥發病率和實際癌癥發病率之間存在明顯的矛盾,這一現象被稱為佩托悖論(Peto’s paradox)。
因此,擁有如此龐大體型和超長壽命的弓頭鯨,必定擁有獨特的強大基因機制來預防癌癥及其他年齡相關疾病。然而,關于弓頭鯨衰老的遺傳和分子機制研究仍十分匱乏,且主要集中在基因組和轉錄組分析方面。
2025 年 10 月 29 日,羅切斯特大學和阿爾伯特·愛因斯坦醫學院的研究人員合作,在國際頂尖學術期刊Nature上發表了題為:Evidence for improved DNA repair in long-lived bowhead whale 的研究論文。
該研究揭示了弓頭鯨擁有 200 年超長壽命且不患癌癥的原因之一:一種在寒冷環境中被激活的蛋白質——寒冷誘導的 RNA 結合蛋白(Cold-inducible RNA-binding Protein,簡稱為CIRBP),該蛋白有助于修復 DNA 雙鏈斷裂,提高基因組穩定性,從而賦予其極長壽命和極低的癌癥風險。
該研究還發現,在人類細胞中表達 CIRBP 蛋白,能夠提高人類細胞的 DNA 修復能力,在果蠅體內表達該蛋白,則能夠延長其壽命,還能增強其對導致 DNA 突變的輻射的抵抗力。
這些發現提示了 DNA 修復對于長壽和癌癥預防的重要性,也提示了我們,通過提升 DNA 修復能力,人類還有延長壽命和改善健康的巨大空間。
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體重高達 80 噸的弓頭鯨,體表覆蓋著近半米厚的脂肪,還常以頭撞破北極冰層,乍一看,它似乎很難成為健康長壽的典型代表。
但實際上,弓頭鯨最令人驚嘆的特征之一就是其超過 200 年的超長壽命,這讓人類引以為傲的百歲老人也相形見絀。
人人都知道弓頭鯨壽命極長,但沒人知道具體原因,而現在,這項發表于Nature的論文發現,弓頭鯨能夠 200 年不患癌癥或其他年齡相關疾病的原因之一:一種在寒冷環境中被激活的蛋白質,有助于修復 DNA 雙鏈斷裂,提高基因組穩定性,從而賦予其極長壽命和極低的癌癥風險。更重要的是,這項研究有望為為幫助人類延長壽命提供新途徑——將這種 DNA 修復蛋白在人類細胞中表達時,人類細胞修復 DNA 的能力得到了提升。
研究人員常常從各種壽命特別長的動物身上尋找長壽線索,例如蝙蝠、海貍、裸鼴鼠和大象。例如,就在本月初,同濟大學毛志勇教授團隊在Science期刊發表論文【2】。
該研究首次揭示了裸鼴鼠的cGAS蛋白上 4 個特定的氨基酸突變,導致 cGAS 這一人類細胞中的 DNA 修復抑制因子轉化為修復增強因子,從而發揮增強 DNA 修復、對抗細胞和組織衰老、延長壽命和健康壽命的作用。這項研究證實了調控 cGAS 可作為一種延長壽命的新策略,未來或可通過小分子藥物或基因編輯等方式來模擬裸鼴鼠 cGAS 的特有突變,以幫助人類延緩衰老、延長健康壽命。
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然而,弓頭鯨是一種特別難以研究的對象,它是地球上最大的動物之一,想在實驗室中養殖,根本不現實。更何況,它還是瀕危物種,這使得野外研究也頗具挑戰性。
但每年秋季,阿拉斯加北部的因紐特人被允許捕獵弓頭鯨。該論文的通訊作者、羅切斯特大學衰老生物學家Vera Gorbunova的學生們會在此時長途跋涉,取回因紐特人留存的弓頭鯨樣本。
研究團隊在實驗室培養了弓頭鯨細胞,考慮到弓頭鯨的超長壽命,他們推測,其細胞可能更不易癌變。然而,結果恰恰相反——弓頭鯨細胞發生癌變所需的致癌基因突變比人類細胞更少。
但事實證明,這些基因突變在這些弓頭鯨身上一開始就不太可能發生。因為它們修復 DNA 雙鏈斷裂(DSB)的能力更強、修復準確率更高,導致其基因突變率低于人類細胞。
研究團隊發現,這種 DNA 修復能力源自一種新型蛋白質——寒冷誘導的 RNA 結合蛋白(Cold-inducible RNA-binding Protein,簡稱為CIRBP),CIRBP 蛋白在弓頭鯨的成纖維細胞和組織中高度表達,其在寒冷條件下會被激活(弓頭鯨生活在冰冷海域),能夠高效、精準修復 DNA 雙鏈斷裂。
更重要的是,研究團隊證實,在培養的人類細胞中表達 CIRPB 蛋白,能夠改善 DNA 修復,在果蠅體內表達 CIRPB 蛋白,能夠延長其壽命,且增強其對導致 DNA 突變的輻射的抵抗力。
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基于上述發現,研究團隊得出結論——弓頭鯨并非依靠額外的抑癌基因來預防癌癥,而是通過增強 DNA 修復來維持基因組完整性。這一策略不會消除 DNA 損傷的細胞,而是精準修復它們,這可能是弓頭鯨具有超長壽命且不患癌癥的原因(之一)。
論文鏈接:
1. https://www.nature.com/articles/s41586-025-09694-5
2. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp5056
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