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人到底能活多久?

日本是目前世界上最長壽的國家之一。衛生環境和食品安全等持續改善,國民的平均預期壽命一直在穩步提升。1963年,全日本百歲以上的老人還僅有153人;到2017年,已經達到6萬7824人。這兩年來,日本政府一直在思考「人生100年時代」的應對策略。但是,一個人到底能活多久?科學家們也在試圖回答這個問題,越來越多的研究正在找尋影響壽命時限的因子。



圖1 2017年,安倍總理為「人生100年時代構想推進室」掛牌


東京大學研究衰老學的小林武彥教授介紹到,人的年齡界限是多少,具體數字也在隨著時代的改變而改變。我們現在經常聽到的說法是120歲,不過2016年美國一個研究團隊在《自然》雜誌上發表的分析結果顯示,目前人類的壽命極限是115歲。

日本國內目前健在的最長壽男性是113歲,女性為115歲(截至到11月20日)。

世界上壽命最長的記錄是一位生於1875年的法國女性,於1997年去世,享年122歲。這也是目前有確切記錄中,唯一一個超過120歲的案例。整體上說來,115歲的壽命極限一說基本符合目前狀況。



圖2 日本百歲健在老人的人數估算



根據日本厚生勞動省發布的《2017年簡易生命表》,日本男性和女性的平均壽命分別達到81.09歲和87.26歲,健康壽命(不存在健康問題,日常生活可以自理)分別為72.14歲和74.79歲。推定的最高年齡一般高出平均壽命20歲以上。科學家們則在關注是否存在特殊的因子來調控自然壽命的長短。


圖3 日本人平均壽命變遷



小林教授等正在研究一個

被稱為 「Sir2」 的長壽基因家族

。當身體細胞在分裂增殖、新陳交替的時候,遺傳信息通過脫氧核糖核酸(DNA)的拷貝也得以完全複製。但有時偶爾在DNA複製過程中也會出錯,Sir2 基因就主要起糾錯的功能。目前在不同人群中共發現了7個 Sir2 家族的基因。

研究發現,Sir2 基因功能缺陷的酵母和正常的酵母相比,DNA變脆弱,壽命減少到一半。相反地,Sir2 基因拷貝數增加的酵母,壽命也相應延長。也有報告提到,當對猴子進行卡路里制限(Calorie restriction,CR)時,Sir2基因會被激活,同時猴子健康生存的期間變長。



圖4 2018年BIGLOBE對1500名日本人期望壽命的問卷調查


另一個有名的與壽命相關的DNA結構是端粒(Telomere)

。端粒是真核生物染色體末端的一段DNA重複序列,用於控制細胞分裂周期。細胞每分裂一次,端粒就會簡短一點。比如人的細胞,當分裂五六十回,端粒就不能再短了,此時細胞就會啟動凋亡機制。一般認為,細胞喪失分裂能力會導致衰老。而像癌細胞,因為含有激活的端粒酶,可以重新給染色體添加上端粒,所以具有無限分裂增殖的能力。

當然,因為體內有幹細胞的存在,可以源源不斷地生成新的細胞,所以單純地由Sir2或者端粒來決定壽命長短不太可能。但是如果有多個基因同時起作用,則有可能影響到自然壽命的時限,目前發現了大概300個壽命相關基因。



圖5 日本男女平均壽命的差距(圖:厚生労働省2017年7月31日數據)



另外,也有從細胞層面上探索衰老與壽命的關係的研究。通常體內細胞受到損傷或者功能出現異常以後,要麼自我凋亡,要麼被自體免疫細胞吞噬,總之都會被自我清除掉。但是衰老細胞(Senescent Cells)卻會進入一種自我失能但又長期存活的過程。所以大阪大學微生物疾病研究所的原英二教授認為,衰老細胞可能是機體維持原有結構、延長壽命的一種自我保護形式。

原英二教授正在對這種加壓後不再增殖的衰老細胞展開研究。原教授鑒定出在衰老細胞新生成是尚有正常功能的基因,並建立了能夠實時觀察其變化的小鼠模型。但是目前研究還面臨一些挑戰,其中一個是衰老細胞會向周邊釋放出各種引起炎症的物質。這些物質達到一定量後,會引發癌症、老年痴呆症等衰老相關的疾病。原教授後續也會詳細探究衰老細胞與各類疾病的關係和機理。

與壽命相關的研究也不能直接在人體上開展實驗。對於小鼠較短的自然壽命來說,端粒相對過長。「小鼠實驗的成果,未必能反映人類的真實情形」,小林教授點評道。為了找尋長壽之鑰,全世界眾多研究都在推進之中。2015年,研究衰老細胞的國際學會也正式成立。



圖6 公園裡的日本老人 (宋傑 攝)



飲食和運動等外因的影響也不亞於基因遺傳的因素。台灣對約40萬人做的一個8年追蹤調查發現,每天運動時間每增加15分鐘,死亡的風險就會降低4%,但一天內運動時間超過100分鐘後,關聯效果就不再明顯。美國威斯康星大學曾對恆河猴飲食與衰老相關死亡做過20年的跟進研究,吃七分飽的觀察組與過飽的對照組相比,心臟病和癌症等的發病率低了一半。

長生不老是古今中外讓無數人為之上下求索的永恆話題。人到底能活多久?到底什麼決定壽命?現代人正藉助基因分析、細胞培養、動物模型、大規模調查統計等科學手段,試圖最終給出一個明確的答案。

供稿 宋傑 東京大學博士
編輯修改 JST客觀日本編輯部

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