蓝绿鳉鱼寿命转瞬即逝,它们有助于科学家研究影响人类衰老的机制。图片来源:Sebastian Kahnert/DPA/Picture Alliance 生理学家Alessandro Cellerino是一名水族馆狂热者,但一开始鱼类并不在他的研究计划中。2000年的一个下午,他和饲养者Stefano Valdesalici一起在意大利北部卡诺萨的一个装满水族箱的室内闲聊,Cellerino一时兴起便问后者哪种鱼的寿命最短。Valdesalici指着一个水族箱中长着亮色斑点的非洲蓝绿鳉鱼说:“它们活不过3个月。” “你在开玩笑吗?”在比萨高等师范学校工作的Cellerino问道,“好,那我就要它们了。” 此后,2004年3月,Cellerino和研究生Dario Riccardo Valenzano以及卡诺萨鳉鱼协会主席Valdesalici驾驶一辆四轮卡车来到了莫桑比克。他们穿上了齐胸高的防水靴,戴上手套,在牛粪堆形成的季节性泥坑里忙活着,蓝绿鳉鱼就生活在那里。和水族馆中的鳉鱼一样,这些野生的品系生命尤其短。在各种鳉鱼属中,蓝绿鳉鱼的生命周期最短,而且是圈养繁殖的脊椎动物中生命周期最短的物种,根据品系和生存环境的不同,生命周期为3至12个月不等。 利用鳉鱼研究衰老并不是新想法。20世纪末期,科学家曾利用生命周期为14个月的贡氏圆尾鳉研究衰老。但是考虑到当时可获取的技术,他们只能对衰老特征作出最基本的描述。当Cellerino遇到蓝绿鳉鱼之后,他碰到了很好的时机和运气:分子分析的进步已经为建立相关模型以及研究衰老背后的机制奠定了良好基础。 鱼与人同理 与小鼠和斑马鱼等动物模型相比,鳉鱼的一生更加短暂,这使得研究人员可以飞快地研究衰老过程。因为鱼类是脊椎动物,因此与果蝇和线虫等生命较为短暂的动物相比,这项研究可以与人类产生更加直接的关系。 今年7月,约有70名的鳉鱼研究狂热者在德国耶拿共聚一堂,参加第二届假鳃鳉专题研讨会。然而,当前由于缺乏饲养鳉鱼的标准饮食以及专用的抗生素等基本试剂,使其发挥诸如实验室小鼠的应用功能仍有相当长的路要走。 这种转瞬即逝的生命吸引科学家的地方在于其进化过程中对自然环境的适应:它们的加速发育使其可以在赤道非洲地区短暂湿季形成的泥塘中生存、繁衍。它们产的卵会在干季休眠,并在雨季到来形成池塘后再次孵化。在水源干涸之前,它们仅有数周或数月时间生长、产卵。 但是这项研究隐藏着另一个问题:鳉鱼衰老过程会与人类平行吗?会的,Valenzano说。这种鱼在死亡前也会衰老。“它们不是4个月之后一下死亡,而是会逐渐衰老。”他说。这种鱼的颜色会逐渐变暗,肌肉减少,体重下降,出现癌症,而且游水逐渐减少。 而且它们的大脑也会呈现衰老迹象,那不勒斯费得里科第二大学解剖学专家Livia D’Angelo说。正如大脑衰老过程中与年龄相关的现象一样,其神经胶质(为神经元提供支撑和保护的大脑细胞)能够上调胶质纤维酸(GFAP)。Valenzano补充说,鳉鱼神经元退化以及积累淀粉样分子的过程与罹患阿尔茨海默氏症的特征类似。这种鱼类对于抗衰老药物干预的应答也与一些生命周期短暂的脊椎动物类似。白藜芦醇(红酒中可延长线虫和果蝇生命的物质)能够使其生命延长59%。
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