抗衰老的极限在何处？· 衰老理论进化篇

@海参

复旦药学院

抗衰老先锋研究媛

夏眠动物

编者按

无论科学家们攻克了多少疑难杂症，刻在基因中的程序注定了人类最终会走向衰老。

这篇文章并不能指导你任何抗衰老方法，但如果你和我一样对“衰老是什么”、“寿命为何有终点” 这些问题抱有疑惑，欢迎与我们一同思考。

衰老学本身是一门非常“年轻”的学科。

对我们的祖先来说，“人类为什么会衰老”是一个奢侈的问题。有的人出生即死亡，有的人在感受到衰老前就被疾病夺走了生命，直到100年前，人类的平均寿命还在35-45岁之间徘徊。

而今，人类对抗环境、利用智慧早已使平均寿命突破40大关，也有余力思考衰老、对抗衰老。基于近一百年内科学家们做出的种种努力，我们拥有了一些似乎还算靠谱的抗衰方法，虽然我们（这代人）还无法知晓它们能完整地延长寿命至何程度，但抗衰老不再遥不可及，而且前所未有的充满希望。

如果你对此还一无所知，不妨看看今年7月Nature周年回顾中总结的重要抗衰老研究[1]：👇👇

▲抗衰老重大研究进展(1930-2018)▲

然而拦在我们面前的，还有一道最后的屏障：目前已有的抗衰老措施只能增加我们抵达极限寿命的概率，并不能真正延长人类的极限寿命。

程序性衰老使人类无法实现永生。

进化论与衰老

要解释为什么人类的寿命存在极限，可以从一种疾病说起。

20世纪40年代，一种名为亨廷顿舞蹈症的疾病引起了当时科学家的关注。这是一种罕见且致命的遗传病，遗传概率与双眼皮相同，患者一般在中年发病，15-20年后死亡，至今仍然无法被治愈。

患者发病时不受控制的手足扭曲固然可怕，但更令生物学家不解的是，这种致命的疾病为何至今还存在，没有在自然选择中被淘汰？

距达尔文提出进化论已有160年，“物竞天择，适者生存”并非金科玉律，但它的确可以解释这一现象。通过对亨廷顿舞蹈症的观察，生物学家首次提出了物种寿命与进化论的关系：

自然选择的筛选方式是繁殖。儿童阶段的致命基因无法通过繁殖来延续，因此在漫长的筛选过程中被淘汰；性成熟后的致命基因能通过繁殖传递给下一代，因此得到传播。

我们有时候会抨击某个人是“直男癌”、“直女癌”，可最大的“繁殖癌”竟刻在每个人的基因中。亨廷顿舞蹈症的发病时间通常在30-40岁，这种疾病允许携带者在死亡前传播、延续基因，从而逃过了自然选择。

由此想开去，一些不那么致命的基因比如秃顶是不是也能这么解释呢？年轻时毛发是否茂密旺盛能够影响择偶权与交配权，因此年轻人很少有脱发、谢顶的困扰，然而一过三、四十岁（在过去看来已是高龄），这一指标也失去了意义，使秃顶基因得以代代永流传……

以繁殖为要义，或许每个人都是被自然选择用过就扔的弃子。

这就是最初的衰老的进化理论。沿着达尔文的进化论，共有三种衰老理论被提出，它们分别是：突变累积理论、一次性体细胞理论和基因多效性理论。

1

突变累积

理论

2

一次性体

细胞理论

理论

体细胞

理论

3

基因多效

性理论

No.1

突变累积理论

1952年，Medawar从进化论中总结出了衰老的突变累积理论：有害的晚期突变可能在人群中积累，最终导致病理和衰老。（晚期指性成熟之后）

Medawar认为，衰老是由成百上千个很小的、非致死性但有负面作用的基因共同造成的。基因突变的方向有好有坏，生育期前突变的坏基因随繁殖被淘汰，而生育期后突变的坏基因无法淘汰，不断传递累积，导致人类的衰老。

相比之下，长寿是帮助个体存活至生育期的重要基因的副产物。

No.2

一次性体细胞理论

20世纪80年代，Thomas Kirkwood提出一次性体细胞理论，从新的角度解释了生命为什么会有尽头。

生物体内的细胞可以分为体细胞与生殖细胞，体细胞用于维持身体功能，生殖细胞用于繁殖后代。

当环境资源有限，在进化的某些节点，生物体不得不做出“保大还是保小”的选择，决定提供多少能量给繁殖，又提供多少能量给维持体细胞。

如果生物用于一次生育的能量消耗太大，会倾向于将能量一次性投入繁殖，获得数量较大的后代，比如大马哈鱼、螳螂等一次生殖性且短寿的动物；

如果生物还有机会进行下一次生育，会倾向于把更多的能量投入维持自身的生存，这样的生物有漫长的生育期，比如人类。在生育期结束后，体细胞缺乏必须的资源修复自身功能，衰老接踵而至。

在进化理论中，即使同性恋也有存在的理由：统计调查发现，同性恋母系长辈（主要是母亲和姨妈）拥有更强的生殖能力、更多的后代，在基因的进化中弥补了同性恋造成的后代损失。同性恋基因对生殖能力的影响或许可以解释其为何没有被自然选择所淘汰[2]。

No.3

基因多效性理论

一次性体细胞理论解释了为什么我们的寿命有尽头，但没有解释衰老产生的具体原因，在此基础上继续发展的基因多效性理论给出了解释：👇👇

基因具有双重作用，在生命早期有益于我们的基因可能会随着年龄增长表达出有害的性状，进而导致衰老。

在婴幼儿时期，控制骨骼钙化的基因支撑保护我们的身体器官，而在生育期结束后，同样的基因会引发冠状动脉疾病和心肌梗死。

同样，在人类早年生活中，前列腺的生长和正常功能是由雄性激素-促雄性激素实现的，而在晚年，这些相同的激素却可能导致前列腺癌，导致老年男性死亡。

年少时的蜜糖变为老来的砒霜，这也是基因控制我们结束生命的最后手段。

寿命进化的未来

基于进化理论，我们无法改变自身寿命的极限。但在遥远的未来，所谓的“极限寿命”的确可以以自然选择的方式受影响、被延长。

如上文提到，寿命与生殖能力是紧密相连的。生物学家人为推迟了果蝇的生育年龄，发现晚育的果蝇明显活得更久。

▲人工选择的早育和晚育雌性果蝇的生存曲线[3]▲

果蝇的平均寿命为60天，而使寿命有明显差异的实验历经3年，这意味着人类的极限寿命或许也会以百年甚至千年为单位进行微小的变动。基于医疗水平的发展、生育年龄的推迟、低出生率与过长的个体寿命，在我们看不见的未来，人类生命周期的改变必然会发生。

参考文献

[1]From discoveries in ageing research to therapeutics for healthy ageing.

[2]Evidence for maternally inherited factors favouring male homosexuality and promoting female fecundity.

[3]Biology of Aging. Roger B. Mcdonald.

[4]Aging: Evolution of Life Span Revisited

[5]What is Antagonistic Pleiotropy?

[6]Evolution of lifespan

[7]Evolutionary biology: mortality and lifespan.