格陵蘭鯊長壽之謎:分子修復機制維持極端壽命下的視網膜完整性
编辑者: Olga Samsonova
地球上壽命最長的脊椎動物格陵蘭鯊(Somniosus microcephalus),其視覺系統展現出驚人的韌性,挑戰了科學界對衰老與感官退化的傳統認知。一項發表於《自然通訊》(Nature Communications)的最新研究,深入分析了這些深海巨獸的眼部構造,揭示了它們如何在數百年的生命週期中,維持高度運作的視覺能力,即便其眼部常被寄生蟲附著,過去曾被誤認為視力不佳。
研究團隊分析了在2020年至2024年間於格陵蘭迪斯科島(Disko Island)附近捕獲的格陵蘭鯊眼球樣本,這些樣本的估計年齡均超過一個世紀。組織學分析證實,即使在最年長的個體中,視網膜也未出現廣泛的細胞死亡或結構性崩解的跡象,這與一般脊椎動物視網膜在健康老化過程中會發生的光感受器細胞流失和DNA損傷形成鮮明對比。格陵蘭鯊的視網膜完全由視桿細胞主導,專門用於捕捉極度微弱的光線,這與其棲息於北極與北大西洋的深海環境相符。研究進一步確認,其感光蛋白視紫紅質(Rhodopsin)的敏感度峰值精確鎖定在458奈米,這是能穿透深海到達其棲息地的主要藍光波長,從而最大化光線捕獲效率。
加州大學歐文分校的Dorota Skowronska-Krawczyk副教授及其同事在《自然通訊》上發表了這些發現,他們將這種非凡的組織維持能力歸因於格陵蘭鯊體內具備的強大DNA修復機制,該機制能夠在數個世紀的時間尺度上維持視網膜的健康狀態。研究人員認為,這種分子層級的保護機制是抵抗累積性損傷的關鍵。這種對關鍵神經組織的長期完整性維持,突顯了在極端長壽物種中神經組織維護的非凡潛力。
此項研究不僅豐富了對長壽物種如何維持感官系統的理解,更為人類醫學領域帶來了啟示。科學家們正積極探討如何從格陵蘭鯊的分子機制中汲取靈感,以期開發出針對人類年齡相關性眼部疾病,如青光眼和黃斑部病變的未來治療方案。這項研究的成功,也建立在先前哥本哈根大學海洋生物學家John Fleng Steffensen教授於2016年在《科學》期刊上發表的關於格陵蘭鯊年齡估算的工作基礎之上。
格陵蘭鯊的極端長壽,部分歸因於其緩慢的新陳代謝和生長速度,部分個體估計可活至400歲,且需約156年才能達到性成熟。這種緩慢的生命節奏,加上其深海棲息地的低溫環境,被認為是其長壽的因素之一。然而,其視覺系統的維持機制,提供了一個更為精確的分子線索,解釋了為何某些關鍵神經組織能夠抵抗時間的侵蝕,這為再生醫學和抗衰老研究開闢了新的研究方向。
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來源
ScienceAlert
Oxu.Az
NOAA
UC Irvine News
Popular Science
ScienceAlert
Resilience to cardiac aging in Greenland shark Somniosus microcephalus
Resilience to cardiac aging in Greenland shark Somniosus microcephalus
What the World's Longest-Lived Animals Can Teach Us About Aging - Time Magazine
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