第八章衰老是年輕時(shí)精力旺盛的代價(jià)

要么就痛痛快快地哭一場(chǎng),

記住,你活得越久,

你就會(huì)死得越快!

-古老的愛(ài)爾蘭民歌

1970年6月炎熱的陽(yáng)光下,飛機(jī)落在明尼阿波利斯的跑道上,飛機(jī) 里的空氣悶熱得令人不安。一位大約七十歲的白發(fā)老太太轉(zhuǎn)向坐在她左 邊的年輕人。

“你是一個(gè)學(xué)生嗎?”她問(wèn)道。

“是的,我剛剛畢業(yè)?,F(xiàn)在我正開(kāi)始讀醫(yī)學(xué)院?!?/p>

“太好了。有一個(gè)救死扶傷的職業(yè)是太好了。你一定要努力?!?/p>

“對(duì)的。您說(shuō)得好。”

飛機(jī)升空了,新鮮空氣從上面的噴嘴吹出來(lái),開(kāi)始了一次典型的乘客之間的交談——家鄉(xiāng)的市鎮(zhèn),大家都熟悉的那些事情,天氣。然后老 太太停下來(lái),轉(zhuǎn)向年輕人,帶著憂傷說(shuō):

“你知道有一種病,我們確實(shí),確確實(shí)實(shí)需要治療,一種比任何病都 要糟糕的病,我們每個(gè)人都會(huì)得的病。你知道是什么病嗎?”

“呃,不知道。什么病?”

“我們確實(shí)需要,我希望你留心,治好這種病。它就是衰老。它是那 、樣的可怕,它使我感到毫無(wú)辦法,也沒(méi)有人能夠治好它。請(qǐng)你,請(qǐng)你一定 去找到一種治愈它的辦法?!比缓?,她轉(zhuǎn)過(guò)身去,不再說(shuō)話,注視著窗外。 衰老之焚

在我們意識(shí)到的各種災(zāi)難之中,死亡是最嚴(yán)重的。最終不免死亡的可能性是可怕的,不可避免的衰老和死亡是人生中的一個(gè)陰影。在宗教以外,人類為了克服老年死亡而作出了許多努力,這種努力之持久給我 們的印象是深刻的。從潘西得林在佛羅里達(dá)尋找青春之泉到《生活》雜 志的記者在前蘇聯(lián)發(fā)現(xiàn)據(jù)說(shuō)活到150歲的格魯吉亞土著的報(bào)道,都說(shuō)明人類希望活得更久,長(zhǎng)生不老。但是,我們畢竟不能夠長(zhǎng)生不老。到80 歲,有一半人已經(jīng)死去;到100歲,剩下百分之一;到115歲,幾乎不免每個(gè)人都會(huì)死去。醫(yī)學(xué)研究的突破性成果和給人們帶來(lái)希望的新聞故事都不能否認(rèn)這些事實(shí)。

在過(guò)去的幾百年里,人類的平均壽命在現(xiàn)代社會(huì)中穩(wěn)定地延長(zhǎng)了, 但是最髙壽命卻沒(méi)有。幾百年前,就有人能活到115歲,今天這個(gè)記錄仍然沒(méi)有突破。所有的醫(yī)學(xué)奇跡,各種公共衛(wèi)生設(shè)施的進(jìn)步,都沒(méi)有能 夠把這個(gè)極限提髙。如果老年是一種病,那么,它似乎是不能治愈的。

在技術(shù)上,我們指出,所說(shuō)的老年問(wèn)題并不是年齡的增長(zhǎng),從出生以來(lái)不斷增長(zhǎng)的年齡,而是指的衰老,指到了老年時(shí)身體狀況的變壞、 惡化。衰老不是一種孤立的過(guò)程,而是表現(xiàn)為對(duì)多種疾病的易感性逐斷增加,以及修復(fù)損傷的能力全面下降。在美國(guó),死亡率在10?12歲之間 這個(gè)年齡段是非常低的,每年在每千名兒童中只有0.2;到30歲時(shí),死 亡率逐漸增加到1. 35;然后再以指數(shù)方式增加,每8年增加1倍。如圖 8-1所示,90歲時(shí)的死亡率是169/1000。100歲的老人再活1年的機(jī)會(huì) 只有1/3。死亡率曲線一年比一年更陡,直到我們所有的人都走完自己 的一生。

假如,世界上消滅了所有的一切引起早逝的原因,因此所有的死亡都是老年所致。我們將過(guò)一種愉快、健康的生活,一直活到差不多年齡的死亡高峰期,大約集中在85歲左右先后死去。相反,設(shè)想一個(gè)世界消滅了衰老,因此死亡率不會(huì)隨年齡增長(zhǎng)而增加,一直保持18歲的死亡率水平,大約每年千分之十。雖然有些人仍然將因其他各種原因在各個(gè)不 同的年齡死去,但是,人口中的一半能夠活到693歲,13%能夠活到 2000歲?。ㄒ?jiàn)圖8-2)即使平均死亡率再髙些,比方說(shuō)是1900年印度年 輕人的千分之一,如果沒(méi)有衰老的作用,能夠使許多人活到300歲。從 進(jìn)化史的觀點(diǎn)看,一個(gè)人如果不衰老的話,按最低的估計(jì),實(shí)質(zhì)上他也 有生殖優(yōu)勢(shì)。

這就把我們引人了迷宮。如果衰老如此嚴(yán)重地破壞了我們的健康, 那么自然選擇為什么沒(méi)有清洗掉它?這種可能性之所以反常,只是因?yàn)樗ダ鲜俏覀兊慕?jīng)歷中一個(gè)不可避免的部分。再設(shè)想一下發(fā)育的奇跡和艱難:從一個(gè)帶有46股核酸鏈的受精卵細(xì)胞逐漸形成十萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞并各自 安排在正確的位置上,組成組織和器官共同執(zhí)行自己的功能滿足整體的需要。可以肯定地說(shuō),維持這樣一個(gè)身體要比形成它容易些。

此外,我們的身體有很強(qiáng)的維護(hù)能力:皮膚和血細(xì)胞在幾個(gè)星期之 內(nèi)就要更新一次,牙齒一生中更換一次一但是為什么不能同大象一樣 一生更換6次?損壞了的肝組織可以很快更新,大多數(shù)創(chuàng)傷能夠很快愈合。骨折能夠重新愈合,可以更換失去的小片皮膚、骨骼和肝組織;但是有些組織,例如心臟和腦,不能再生。有的生物,如蜥蜴的尾巴被切 斷之后,立即就開(kāi)始長(zhǎng)出新的來(lái)。我們的身體也有某些修復(fù)損傷和更換失去部分的能力;不過(guò)這種能力是有限度的,身體不能無(wú)限地維護(hù)自己, 為什么不能呢?

什么是衰老

對(duì)我們中間的大多數(shù)人來(lái)說(shuō),在45歲以后的某一天,突然發(fā)現(xiàn)自己如果不把拿書(shū)的手伸直就無(wú)法看清書(shū)上的字。這時(shí),已經(jīng)脫了不少頭發(fā) 或者有了不少的白發(fā),臉上有了皺紋,不過(guò)這些變化要比伸直手拿著書(shū) 的困難容易否認(rèn)。50歲的生日晚會(huì)常常是不很愉快的。一些熱心推薦礦泉水的人會(huì)提到一些敏感的問(wèn)題,諸如記憶減退、面部潮紅和陽(yáng)痿之類。 我們太知道是什么來(lái)了,但是很少人知道衰老過(guò)程很早就開(kāi)始了。衰老不是40歲或50歲才開(kāi)始的,而是早在青春期后不久就已經(jīng)開(kāi)始的一個(gè) 逐漸發(fā)生的變化。如果是運(yùn)動(dòng)員,不一定要到40歲就已經(jīng)過(guò)了成績(jī)最好 的年齡??纯磮D8-3,這是不同年齡組所取得的最佳馬拉松成績(jī)。這條曲線很有點(diǎn)像圖8-1的死亡率曲線。成年人的早期活動(dòng)能力最好,隨后便以逐漸加快的速度下降。這種下降是衰老的一種征象。確實(shí)有不少人 在40歲還跑得很快,但是不如他在30歲跑得那樣快。這就是說(shuō)無(wú)論是 追逐糜鹿還是逃避老虎都有所不利,而且是一種相對(duì)不利的因素。有一個(gè)笑話講兩個(gè)人在逃避老虎追逐的故事。其中一個(gè)人停下來(lái)穿跑鞋。另 一個(gè)人問(wèn)道:“你這是干什么?穿上它你也跑不過(guò)老虎?!?/p>

“不他說(shuō),“至少會(huì)比你跑得快?!?/p>

一匹馬拉的四輪馬. 車

19世紀(jì)美國(guó)醫(yī)生兼詩(shī)人霍姆斯在他的一首題為“一匹馬拉的四輪馬.車”的詩(shī)中描述了衰老現(xiàn)象十分明顯的綜合效應(yīng)的經(jīng)典隱喻:

那一匹馬拉的車子......

突然之間變成了碎片,

突然發(fā)生并無(wú)預(yù)兆,

好像冒出來(lái)的氣泡一樣。

我們的器官系統(tǒng)也都是以大約相同的平均速度變得陳舊的。斯特勒和密德文測(cè)量過(guò)心臟、肺、腎臟、神經(jīng)元和其他 機(jī)體系統(tǒng)在不同年齡的儲(chǔ)備能力,發(fā)現(xiàn)這許多不同的系統(tǒng)都以驚人相似的速度逐漸下降。一個(gè)人的年齡到100歲時(shí),每個(gè)系統(tǒng)都已經(jīng)幾乎完全失去了應(yīng)付需求增加的能力,因而即令是對(duì)任何系統(tǒng)最微小的挑戰(zhàn)也會(huì) 產(chǎn)生致命的衰竭。衰老本身不是一種病,而是使每一種體能持續(xù)下降,因此我們逐漸地變得對(duì)多種疾病更加易感,不僅僅是癌癥和中風(fēng),而且 也包括各種感染、自身免疫病,甚至還包括車禍、跌倒這些意外事故。

我們?yōu)槭裁磿?huì)衰老

衰老是進(jìn)化中一類神秘的事物。任何解釋都必須涉及我們剛剛討論過(guò)的那些現(xiàn)象。某些線索來(lái)自其他生物。一個(gè)炎夏的傍晚,我們與一些 朋友郊游來(lái)到密歇根湖北邊皮維島的西岸。當(dāng)我們登上山頂俯瞰湖面時(shí),金色晚霞的最后余暉正從火樣的云間射出。我們停下來(lái),屏息注視那千 萬(wàn)只彩虹翼翅形成的壯觀景色在夕陽(yáng)中閃光。蜉蝣形成了一片金色的云彩盤(pán)旋在岸邊的浪花之上,等待交配的機(jī)會(huì),產(chǎn)卵,然后在它們成熟的 同一天死去。這似乎是一種浪費(fèi)。還有許多生物的命運(yùn)也同蜉蝣一樣。 秋天,鮭魚(yú)逆流游進(jìn)山溪,產(chǎn)下它們的卵,然后死去,它們腐爛的尸體 再次沖進(jìn)湖里。這就是衰老的徹底性。它猶如大雨滂沱地 降臨。我們應(yīng)當(dāng)怎樣去理解它?

有些人想,衰老一定是對(duì)物種有利。本書(shū)作者之一(尼斯)在大學(xué) 2年級(jí)首次對(duì)衰老問(wèn)題著迷時(shí),探索了各種能夠查到的有關(guān)解釋,得出 結(jié)論認(rèn)為,為了給新的一代留下生存空間,衰老是必要的,以便進(jìn)化能夠保持物種對(duì)生態(tài)變化的適應(yīng)能力。這種觀點(diǎn)已經(jīng)落后于19世紀(jì)的達(dá)爾文主義者魏斯曼的立場(chǎng),他在1881年寫(xiě)道:“清除 一些個(gè)體不僅對(duì)物種說(shuō)來(lái)毫無(wú)價(jià)值,甚至還是有害的,因?yàn)樗鼈儞屨剂烁鼉?yōu)秀個(gè)體的位置。這樣一來(lái),通過(guò)自然選擇,我們假定的不朽的個(gè)體, 將因被該物種中沒(méi)有用處的許多個(gè)體取代而衰退?!?/p>

在學(xué)過(guò)了自然選擇不為種族的利益而活動(dòng),正常時(shí)只為個(gè)體的利益而活動(dòng)之后,他放棄了這種錯(cuò)誤的假說(shuō)。于是需要另一種解釋,當(dāng)他知道早就有密歇根大學(xué)“進(jìn)化和人類行為計(jì)劃”的合作者們關(guān)于衰老的進(jìn)化論解釋,前往請(qǐng)教時(shí),他們大笑并問(wèn)道為什么不知道1957年生物學(xué)家 G. C.威廉斯寫(xiě)的有關(guān)衰老的文章。

威廉斯的文章深人地闡述了生物學(xué)家霍爾丹和麥達(dá)瓦提出的自然選擇為什么留下了引起衰老的基因。早在1942年,霍爾丹就已明確,在最高生殖年齡以后出現(xiàn)有害作用的基因是不會(huì)被自然選擇淘汰的。這是一個(gè)重大的進(jìn)展,但是沒(méi)有解釋生殖為什么要停止。到1946年,麥達(dá)瓦進(jìn)一步說(shuō)明了自然選擇的力量到生命的后期逐漸減弱,因?yàn)檫@時(shí)已經(jīng)有許多個(gè)體因衰老以外的原因死去。

我們很容易想象遺傳的選擇力將優(yōu)先有利于年輕的動(dòng)物, 必定要不利于比它們年老的動(dòng)物,而且也不利于這些年輕的動(dòng)物自己長(zhǎng)大之后。共同促進(jìn)衰老的一個(gè)基因,或者許多基因, 在許許多多可以用數(shù)字說(shuō)明的條件下,將會(huì)擴(kuò)散到群體中去。

一個(gè)簡(jiǎn)單的理由是它偏愛(ài)比較年輕的動(dòng)物,作為一個(gè)群體,對(duì)未來(lái)群體的祖先有著相對(duì)較大的貢獻(xiàn)。

威廉斯把這些思想擴(kuò)充到衰老基因的多向性(pliotropic)學(xué)說(shuō)中去。 一個(gè)基因如果具有一種以上的作用便是多向性基因。假設(shè)有一個(gè)基因因?yàn)槟軌蚋淖冣}的代謝,促進(jìn)鈣的吸收、沉積而使得骨折更快地愈合,但是這同一基因也會(huì)慢慢地析出鈣沉積在動(dòng)脈壁上。這樣一個(gè)基因很可能被自然選擇留下來(lái)。因?yàn)樵S多個(gè)體在青年期受益于它,卻只有少數(shù)能夠活到體會(huì)其引起老年時(shí)期動(dòng)脈疾病缺點(diǎn)的年齡。即令這個(gè)基因使每個(gè)人都在100歲時(shí)死去,哪怕對(duì)青年期只有更少的益處,它也會(huì)擴(kuò)散開(kāi)來(lái)。 這個(gè)學(xué)說(shuō)不因?yàn)槭欠裼兴ダ喜拍艹闪?。許多其他的死亡原因一意外事故、肺炎等等已經(jīng)足夠使得老年期的群體大大減少。這個(gè)學(xué)說(shuō)也不同于 霍爾丹的取決于生殖的停止學(xué)說(shuō)。

月經(jīng)停止的存在確實(shí)是一個(gè)相關(guān)的難題。為什么自然選擇沒(méi)有剔除這種現(xiàn)象?停經(jīng)不大像是簡(jiǎn)單的衰老的結(jié)果。因?yàn)榇蠖鄶?shù)物種即令進(jìn)入老年仍然有生殖周期,而人類的月經(jīng)周期肯定是在50歲左右的一兩年中停止下來(lái)的,不是與其他器官功能下降平行地逐漸終止。在一篇1957年的文章中,威廉斯提出了一種可能的解釋。女人對(duì)每個(gè)孩子作了一定的投資,而這種投人只有在孩子們活到健康的成年之后才能有所回報(bào)。如果一個(gè)母親在已經(jīng)感到衰弱的年齡還要生育更多的嬰兒,承擔(dān)與此相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn),她將難以哺養(yǎng)她再生下來(lái)的嬰兒甚至原來(lái)已有的嬰兒活下去, 活到成年的可能性也會(huì)面臨挑戰(zhàn)。如果她停止生育而把精力放到撫養(yǎng)已有的孩子上,她會(huì)有更多的后代能夠成長(zhǎng)到可以自己生育的年齡。最近有人類學(xué)家希爾和羅格斯的文章挑戰(zhàn)這種對(duì)停經(jīng)的解釋。但是這個(gè)假說(shuō)無(wú)論如何是闡述了親屬選擇有可能解釋表面看來(lái)無(wú)用的生物特性的一個(gè)例子。

并非所有能引起衰老的基因都一定要在早期有益。某些衰老基因的存在,簡(jiǎn)單的只是沒(méi)有機(jī)會(huì)被自然選擇淘汰,因?yàn)橹挥泻苌俚娜四軌蚧畹竭@個(gè)基因產(chǎn)生不利后果的年齡。在一些互相交叉的領(lǐng)域里,康富特是一位著名的生物學(xué)家,他有兩本經(jīng)典教科書(shū):《衰老的生物學(xué)》和《性的歡樂(lè)》。如果康富特是對(duì)的,衰老幾乎完全不是野生動(dòng)物的死亡原因。他觀察到自然界極少見(jiàn)到老弱的動(dòng)物,因此得出結(jié)論說(shuō)在野生動(dòng)物群體中,衰老不是死亡的原因之一。但是不要忘記前述馬 拉松運(yùn)動(dòng)的記錄,如果老一些的動(dòng)物只是跑得稍微慢一點(diǎn),它們就有可 能會(huì)比年輕的競(jìng)爭(zhēng)者更加容易被捕食者抓獲,因而在我們能夠看到的明 顯衰老的跡象出現(xiàn)之前很久就已經(jīng)因衰老(的速度)而死去。

觀察這種情況的方法是計(jì)算作用于野生動(dòng)物的選擇力度,通過(guò)比較群體的實(shí)際生存曲線和同一群體按死亡率不隨年齡而 增加這個(gè)假定而計(jì)算出來(lái)的曲線。曲線下面積之比可以估算衰老使健康 適應(yīng)狀況下降了多少。圖8-2即為一例。在許多野生哺乳動(dòng)物中,衰老 是一種主要的負(fù)選擇力(negative selective force),大多數(shù)能引起衰老的 基因是在自然選擇的范疇之內(nèi),它們之所以擴(kuò)散可能要由早期生命活動(dòng) 中的益處來(lái)解釋。

精明的讀者要看在早期有益處而在晚期引起衰老的基因的例子。已知有多向基因,一個(gè)基因有多種作用。例如,引起苯酮尿癥的基因使頭發(fā)顏色變淺和智力發(fā)育停滯?,F(xiàn)在我們感興趣的是有沒(méi)有一種有益于青年期,又要在老年期付出代價(jià)的作用的基因。1988年有一篇文章,密歇根大學(xué)的阿爾賓(RigerAlbin)醫(yī)生引證了幾種疾病是由這種基因引起 的。其一為鐵色素沉著性肝硬變,這種病人的特征是鐵吸收過(guò)多和成年中期死亡,死亡原因是鐵在肝臟的沉著毀壞了肝臟。在生命的早期,吸收過(guò)多的鐵,使患者可以避免發(fā)生缺鐵性貧血,這一有益的特點(diǎn)壓倒了后來(lái)的損失。阿爾賓醫(yī)生注意到這種基因在人群中出現(xiàn)的頻率髙達(dá) 10%,還有一種雜合子優(yōu)勢(shì)的解釋。這個(gè)基因之所以保存下來(lái)。也可能 是性別拮抗選擇的結(jié)果:它對(duì)女性有益,女性需要鐵補(bǔ)充她們?cè)陆?jīng)中的 損失,但對(duì)中年男性有害,男人只是積累了過(guò)多的鐵。

另一個(gè)例子,阿爾賓醫(yī)生注意到某些人有一個(gè)可導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)多的稱之為胄蛋白酶原I的物質(zhì)的基因。這些人比較容易在年齡老些的時(shí)候患 冑潰瘍并死于胄潰瘍。然而,在一生中,因?yàn)檫@些人有較多的胃酸,有 可能提供對(duì)感染的額外保護(hù)。據(jù)我們所知,至今尚無(wú)人對(duì)阿爾賓的說(shuō)法 進(jìn)行檢驗(yàn),看較多的胃蛋白酶原I是否能對(duì)抗胄腸道感染,諸如結(jié)核和 霍亂。

保爾?特克(PaulTnrke),一位進(jìn)化論人類學(xué)家和衰老研究者,他在醫(yī)學(xué)院畢業(yè)之后成為一位達(dá)爾文醫(yī)學(xué)醫(yī)師,他提醒我們說(shuō)整個(gè)免疫系統(tǒng)是有年齡偏性的。免疫系統(tǒng)釋放破壞性的化學(xué)物質(zhì)為我們對(duì)感染提供保護(hù),這些化學(xué)物質(zhì)不可避免地也會(huì)損傷組織,最終導(dǎo)致衰老和癌癥。

成為阿爾茨海默氏?。ㄓ址Q老年性癡呆)前提條件的基因也可能是由其早期的利益而被選擇的基因。這是一種最常見(jiàn)的造成毀滅性智能破 壞的病因,它在60歲時(shí)使大約5%的人,到80歲時(shí)使20%的人受累。 它早就被認(rèn)為是受遺傳因素影響的疾病,因?yàn)樵S多家族性病例以及在21 號(hào)染色體有3個(gè)拷貝的人中頻率最髙。1993年,杜克大學(xué)精神科學(xué)家發(fā) 現(xiàn)19號(hào)染色體上的一個(gè)基因產(chǎn)生E4載脂蛋白特別多見(jiàn)于發(fā)生阿爾茨海 默氏病的人中。該基因的雜合子在肋歲發(fā)生該病的可能性為40%。據(jù)我 們所知,還沒(méi)有人找到后來(lái)發(fā)生阿爾茨海默氏病的基因在早期生活中的 益處。國(guó)立老年研究所的拉波得提出一個(gè)有關(guān)的解釋,他注意到阿爾茨 海默氏病是以大腦進(jìn)過(guò)程中最晚出現(xiàn)的區(qū)域中的異常作為特征的,這 個(gè)區(qū)域在其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物中不存在。這使他提到四百萬(wàn)年來(lái)導(dǎo)致人類大 腦迅速增加體積的基因可能引起某些人的阿爾茨海默氏病,或者產(chǎn)生尚 未由其他遺傳變化所介導(dǎo)的副作用。如果能夠肯定早年生活中智力較髙 者,或者大腦體積較大者中具有發(fā)生阿爾茨海默氏病前提條件的基因, 那將是十分重要的發(fā)現(xiàn)。

有相當(dāng)多的實(shí)驗(yàn)室證據(jù)說(shuō)明有早期益處的基因引起衰老。群體生物 學(xué)家蘇卡(Robert Sokal)養(yǎng)育了一批家繩(一種最普通的廚房害蟲(chóng))選 育其在生命周期中繁殖得最早的。40代之后,被選出的家蠅確實(shí)能夠在 早期產(chǎn)生更多的后代,但它們又同時(shí)老得快些,死得快些。有可能是被 選基因在生命的早期有益而對(duì)晚期不利。生物學(xué)家羅斯和査理斯韋斯 (Micheal Rose & Brain Charlesworth)從另一角度做實(shí)驗(yàn),培育在生命周 期中繁殖得晚的果蠅。這種果蠅不僅在生命后期繁殖較多,而且也活得 久些,但是后代總數(shù)較少。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,符合預(yù)期的人工選擇剔除 了有早期利益但需要付出后期代價(jià)的基因。

有越來(lái)越多的證據(jù)表明這類基因是野生動(dòng)物衰老的原因。多年來(lái),老年醫(yī)學(xué)家接受康富特的錯(cuò)誤結(jié)論認(rèn)為野生動(dòng)物不發(fā)生衰老。他們對(duì)預(yù) 期結(jié)果的觀察中存在的一個(gè)典型錯(cuò)誤,就是這些研究野生動(dòng)物群體的科 學(xué)家甚至沒(méi)有想到較老的動(dòng)物的死亡率與較年輕的動(dòng)物的死亡率之間存 在年齡差,他們假定死亡率在整個(gè)一生中保持一個(gè)不變的常數(shù)。現(xiàn)在, 老年醫(yī)學(xué)家開(kāi)始去分析各種觀察數(shù)據(jù),對(duì)許多生物物種而言,衰老所減 少的生殖成功率,比其他各種選擇力加起來(lái)還要強(qiáng)。這并不證明多向性 基因在衰老中所起的作用,但是它肯定對(duì)自然選擇只是簡(jiǎn)單地沒(méi)有機(jī)會(huì) 剔除衰老基因的學(xué)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。

當(dāng)野生動(dòng)物中衰老的證據(jù)支持我們的利益更替學(xué)說(shuō)(trade-off theory) 時(shí),它又受到壽命可以延長(zhǎng)的證據(jù)的挑戰(zhàn)。大鼠的食物受到嚴(yán)重限 制時(shí),它們的壽命可以延長(zhǎng)30%或更多。這似乎難以理解,因?yàn)楹?jiǎn)單的 食物中熱量限制而帶來(lái)的壽命延長(zhǎng)是與我們假定有許多基因共同作用而 產(chǎn)生衰老的觀點(diǎn)不一致的。那么為什么小鼠和大鼠吃得少些就能活得 久些?

第一種可能是與它們?cè)谡G闆r下相比在實(shí)驗(yàn)室是吃得太多了,以 致過(guò)早衰老,也許它們的身體并不需要太豐富的食物,所以饑餓實(shí)驗(yàn)不 是延長(zhǎng)了壽命而只是減少了過(guò)多食物的不良副作用。這似乎不對(duì)。大小 鼠在實(shí)驗(yàn)室各取所需,盡其需要進(jìn)食時(shí)并不比它們的野生同類體重高些, 而實(shí)驗(yàn)室里營(yíng)養(yǎng)不良的大鼠比野生鼠之所以活得久些是因?yàn)樗鼈兪艿奖?護(hù),免受捕食者和中毒之害。

哈佛的生物學(xué)家?jiàn)W斯特(Sleven Austad)評(píng)價(jià)了上百項(xiàng)關(guān)于限制詞 料延長(zhǎng)壽命的研究,發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)研究提到一個(gè)決定性的關(guān)鍵問(wèn)題:食 物不足的大鼠可以活得久些,但是沒(méi)有后代。事實(shí)上,它們不交配!它 們停頓在生殖發(fā)育的前期,等待充分的食物供應(yīng)。這對(duì)解釋食物限制導(dǎo) 致的長(zhǎng)壽仍然具有重大意義,但是對(duì)一個(gè)進(jìn)化論學(xué)者而言,延長(zhǎng)了壽命 而失去了繁殖的成功,并沒(méi)有什么裨益,幾乎與早死同樣地不好。

延緩衰老的幾種因素

衰老以及限制長(zhǎng)壽的近期機(jī)制是什么?最近的研究找到了好幾個(gè)。 自由基,是一種性質(zhì)活躍的化學(xué)結(jié)構(gòu),任何與自由基接觸的物質(zhì)都會(huì)受到自由基破壞。我們的身體開(kāi)發(fā)了一系列防御機(jī)制,特別是被稱作過(guò)氧化物歧化酶(SOD)的蛋白質(zhì),能在自由基造成損害之前中和它。缺少正常的SOD可以引起肌營(yíng)養(yǎng)不良性側(cè)索硬化癥(Amyotrophiclateral sclerosis, 亦名Lou Gehrig’s病),這是一種以肌肉萎縮為特征的致命的疾 病。SOD水平在各動(dòng)物物種中與壽命有正比關(guān)系。從一個(gè)方面看,自由基損傷確實(shí)是衰老的近期直接原因;從另一方面看,證明自然選擇又把 防御機(jī)制調(diào)節(jié)到正好符合需要的水平。

血尿酸水平,作為另一種抗氧化劑,也與物種的壽命密切相關(guān)。我們?nèi)祟愐呀?jīng)失去其他大多數(shù)哺乳動(dòng)物都有的降解尿酸的能力。因?yàn)槟蛩峤Y(jié)晶會(huì)在關(guān)節(jié)液中沉淀并引起痛風(fēng),這種降解尿酸能力的喪失,在醫(yī)學(xué)書(shū)籍中提到時(shí)總是說(shuō)這是人類生物化學(xué)的一種缺陷。但是,它又可能是 一種優(yōu)點(diǎn):它有利于我們活得較為長(zhǎng)久的生命。

這樣高的尿酸水平,使許多人處于痛風(fēng)跛行的邊沿,這是一種什么選擇優(yōu)勢(shì)?

終于找到了尿酸鹽有一種重要的有益作用。尿酸鹽是有害的活性氧——羥基,超氧陰離子,單個(gè)氧原子,以及氧化血紅素中間產(chǎn)物高價(jià)鐵(+4,+5)的一種非常有效的清除劑。尿酸鹽作為抗氧化劑的作用與抗壞血酸(維生素C)等效。人類的展酸IL水平高于猿人(prosimians)和其他低級(jí)類人猿,可能 跟人類的壽命較長(zhǎng)、癌的發(fā)病率較低有關(guān),尿酸鹽在其中起了 明顯的作用。

因痛風(fēng)而火一樣灼痛的拇趾可能是因?yàn)檫@一延遲衰老而被選擇的基因的一種代價(jià)。這個(gè)基因有一種與前面已經(jīng)討論過(guò)的作用相反的作用, 這個(gè)基因有利于晚期生命減慢老化卻在整個(gè)成年期要付出代價(jià)。如果能 夠證明患痛風(fēng)的人確實(shí)衰老得慢些,那將是十分重要的證據(jù)。

有一種修復(fù)異常DNA的酶也是在壽命較長(zhǎng)的物種中含量較高。這說(shuō)明DNA的損傷也是一種自然選擇的力量,與SOD和尿酸鹽一樣,也說(shuō)明自然選擇找到了一種解決的辦法。如果把自然選擇看成一種弱力量, 就可以看到自由基和DNA損傷是衰老的一種原因。理解自然選擇的力 度,便可以使你傾向于希望自由基和缺陷DNA是受到進(jìn)化出來(lái)的機(jī)制的限制的,這些機(jī)制同使生殖最大化所需要的那樣有效。

奧斯特指出,衰老的機(jī)制在物種之間多半不同。大鼠和小鼠,是大多數(shù)衰老研究的材料,與人類有很大的差距。不僅是種系發(fā)生學(xué)上的距離,而且在衰老的模式上也不一樣。奧斯特因此主張進(jìn)行物種間衰老的 交叉比較研究去揭示常見(jiàn)的共同模式。他在佐治亞海邊的一個(gè)小島上用 鼬開(kāi)始做他的研究,這里的鼬已經(jīng)在沒(méi)有捕食 者的條件下生活了幾千年,因而估計(jì)它們有較長(zhǎng)的壽命。野外工作用了 幾年時(shí)間——在島上和大陸上捕捉鼬并測(cè)定其年齡。島上的鼬很容易捕捉,因?yàn)樗鼈冊(cè)诘孛嫔纤X(jué),不作防御;而在大陸上的鼬則整天躲在很深的地洞里。研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn),島上的鼬不僅是比它岸上的表兄弟活得 長(zhǎng)久些,而且在一系列指標(biāo)上都老得慢些。這些變化的代價(jià)是新生的小鼠在各個(gè)年齡階段都要小些,而且首次生殖年齡遲些。很清楚,衰老的速度,同其他的生活史特征一樣,是由自然選擇決定的。

為什么女性壽命更長(zhǎng)

回到人類來(lái)。1985年在美國(guó)出生的男嬰預(yù)期平均壽命要比女?huà)肷倨吣?。類似的差異也?jiàn)于別的國(guó)家,以及過(guò)去的年代。為什么婦女在這點(diǎn) 上比男子優(yōu)越?許多動(dòng)物的雄性老得快些的證據(jù)是來(lái)自跨物種的比較研究。雄性必須競(jìng)爭(zhēng)配偶時(shí),壽命就要比雌性短。增加的死亡率有一部分是因?yàn)樾坌詾榇菩耘渑级ハ酄?zhēng)斗,但是即令是單獨(dú)關(guān)在籠子里的雄性 也比雌的死得早些。

為什么雄性是易被傷害的性別?雄性的生殖成功十分依賴它的競(jìng)爭(zhēng)能力,雄性在生理上要更多地奉獻(xiàn)給競(jìng)爭(zhēng),因而對(duì)自身身體的保護(hù)便相對(duì)較少了。它們的生活游戲是為了更高的賭注而表演。如果特別強(qiáng)壯的 雄性能夠成為更多的子代的父親,而平庸的雄性便沒(méi)有后代。為了達(dá)到 十分強(qiáng)壯的目的,就必須付出重大的犧牲,在這個(gè)過(guò)程中犧牲的可能就 是長(zhǎng)壽有關(guān)的因素。

衰老不是病

對(duì)衰老的研究似乎是去發(fā)現(xiàn)進(jìn)化論觀點(diǎn)的價(jià)值。老年醫(yī)學(xué)家已經(jīng)肯定引起衰老的機(jī)制可能不是錯(cuò)誤而是自然選擇仔細(xì)權(quán)衡協(xié)調(diào)的結(jié)果。進(jìn)化論觀點(diǎn)提示衰老過(guò)程中涉及的不只是少數(shù)基因,其中若干對(duì)生命有重要的功能意義。這些基因似乎是在一組互相協(xié)調(diào)的逐步升級(jí)的征象中一 —表達(dá)它們的各種作用。在任何基因的不良作用中,出現(xiàn)得早的基因?qū)?比出現(xiàn)得遲的基因受到更強(qiáng)的自然選擇的淘汰。自然選擇作用于它們以 及別的基因以延遲它們的作用,直到它們與別的引起衰老的基因一同作 用。這一過(guò)程解釋了四輪馬車效應(yīng),即令并不存在協(xié)調(diào)衰老的內(nèi)在時(shí)鐘, 仍然有許多衰老征象協(xié)調(diào)一致的現(xiàn)象。

這個(gè)觀點(diǎn)挫滅了飛機(jī)上那位老太太的希望:衰老是一種某一天可以被治愈的病的希望。關(guān)于長(zhǎng)壽研究有所突破的談?wù)撝徊贿^(guò)是一種充滿希望的談?wù)摱?。老年病學(xué)研究所能達(dá)到的目標(biāo),應(yīng)當(dāng)是合理的適當(dāng)投入 到關(guān)于衰老機(jī)制的課題研究,和防止或者推遲許多老年病的可能性,使 我們能夠在整個(gè)成年期的生活更加美滿,更有活力。盡管我們對(duì)我們可以使壽命得到明顯的延長(zhǎng)感到悲觀。我們承認(rèn)科學(xué)史上有不少在成功之

前曾經(jīng)有某些自信的科學(xué)家論證過(guò)這種成功是不可能的。而且我們十分清楚,自然選擇在不多的幾百萬(wàn)年時(shí)間里已經(jīng)大大地延長(zhǎng)了我們?nèi)祟惖膲勖?。所以我們不是要求老年病學(xué)家放棄延長(zhǎng)壽命的努力,而是要求他們?cè)谶M(jìn)化論學(xué)說(shuō)的指導(dǎo)下進(jìn)行研究。

我們還注意到對(duì)科學(xué)能夠完成的任務(wù)的悲觀估計(jì)也常常有實(shí)際意義。 它們提供了哲學(xué)家E.T.魏塔克所說(shuō)的“無(wú)效原理”。因?yàn)橛羞@種悲觀的 論點(diǎn),工程師不再去設(shè)計(jì)永動(dòng)機(jī),化學(xué)家不再試圖把鉛變成金子。如果 老年學(xué)家不再去尋找某個(gè)單一的,可加控制的衰老原因企圖返老還童, 那么他們的努力將被證明對(duì)人類的美好生活更加有貢獻(xiàn)。

醫(yī)生常常要做更多近期效益的考慮。85歲以上的人口所占比例要比 整個(gè)人口增長(zhǎng)的速度快6倍。就在剛剛過(guò)去的30年間,美國(guó)人口的平均 壽命已經(jīng)從69. 7歲增加到75. 2歲。醫(yī)療保健投資中的四分之一以上的 資金是花在病人臨終前的生命上。估計(jì)在下一個(gè)20年內(nèi),老年護(hù)理床位 的需求還要增加四倍。醫(yī)學(xué)的重點(diǎn)已經(jīng)從兒童和青年人的急性病轉(zhuǎn)移到 老年人的慢性病上面。本來(lái)打算做一個(gè)用抗生素治療肺炎和進(jìn)行英雄式 的外科手術(shù)的醫(yī)生突然發(fā)現(xiàn)他面臨的工作是監(jiān)視髙血壓,評(píng)估記憶癉礙 和去緩解慢性心臟病的癥狀。這些醫(yī)生和他們的病人中還有許多把衰老 當(dāng)作一種疾病的人。我們深信,關(guān)于衰老在進(jìn)化中來(lái)源的知識(shí)將具有深 遠(yuǎn)的影響。

我們?nèi)绾慰创约荷挠^點(diǎn)也可能發(fā)生變化。有的人可能在知道衰老是青年時(shí)期活力的代價(jià)而感到安慰。在知道不大可能出現(xiàn)能夠把生 命無(wú)限延長(zhǎng)的醫(yī)學(xué)進(jìn)步之后既可心安理得也可能失望。但是這可以讓我 們從研究能夠把人類從衰老中挽救出來(lái)的藥丸、保健食品和體育鍛煉的 無(wú)效勞動(dòng)中解放出來(lái),而是去研究怎樣使我們?cè)诟鱾€(gè)年齡階段,包括老 年時(shí)期過(guò)一種充滿活力的生活0長(zhǎng)生不老的幻想將被生活得更美好更豐 富的實(shí)際所取代。

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書(shū)系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容