北極弓頭鯨憑啥能活260多年？《自然》解鎖其長壽健康密碼！

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千余年來，阿拉斯加的土著居民因紐皮特人一直在北冰洋海域捕獵弓頭鯨(

Balaena mysticetus

這種終生不離海冰的北極須鯨，擁有巨大三角形頭骨，可用來破開冰層，還有著動物界最大的嘴，嘴長幾乎達體長的1/3。此外，“弓頭”之名得自其高而拱、形似弓的下頜。

當然，弓頭鯨最令人震撼之處不在于體型，而是它既巨大無比，又長壽非凡。用因紐皮特捕鯨人的話說：弓頭鯨的壽命差不多是人類的兩倍。

科學證據表明其真實壽命更長。一些在20世紀末捕獲的弓頭鯨鯨脂內，殘留著可追溯至19世紀中期的捕鯨叉碎片。研究人員通過測量鯨魚眼球、耳部及卵子中累積的分子損傷程度，推測弓頭鯨壽命可達268年。

如此漫長的鯨生，秘訣何在？根據《自然》雜志10月底發布的研究發現，弓頭鯨神奇的DNA修復能力是關鍵。

據估算，弓頭鯨的壽命可達268年。科學家通過檢測弓頭鯨眼球、耳部及卵子中累積的分子損傷，發現了更多支持其超常壽命的證據

弓頭鯨本該極易患癌

新研究由美國羅切斯特大學的生物學家伉儷，維拉·戈爾布諾娃(Vera Gorbunova)和安德烈·塞盧阿諾夫(Andrei Seluanov)主導，二人長期關注蝙蝠、河貍、裸鼴鼠及弓頭鯨等長壽哺乳動物。他們發現，這些物種體內某些特定蛋白質水平更高，與其他蛋白質間的相互作用方式亦有微妙變化，因此壽命更長了。

而弓頭鯨最另類又迷人的地方是它在龐大體型基礎上的長壽。體長20米，體重近百噸。如此龐然大物從單個卵細胞發展至完全形態，所要經歷的細胞分裂次數遠非尋常動物可比，每一次分裂又都伴隨著細胞獲得危險突變進而觸發癌癥的風險。

因此從統計學角度看，弓頭鯨患癌的概率理應極高——除非它們演化出了特殊保護機制。

任何動物都具備一定的抗癌機制。常見策略之一是細胞自我監控增殖過程：細胞若開始失控增殖，就會開啟自我毀滅。而科學家長期以來的疑問是：面對更高患癌風險的巨大體型動物，其防御機制是否演化得更先進、完備？

2015年，研究人員發現，大象體內有額外的p53基因拷貝，這種抑癌基因使危險細胞自毀，從而幫助大象清除潛在威脅。(詳見)

戈爾布諾娃與塞盧阿諾夫推測，弓頭鯨可能獨立演化出了類似大象的防御機制。為驗證猜想，他們必須做一件前人不曾做過的事，那就是對活體弓頭鯨的細胞進行實驗。

在極地打包活組織

要想直接研究弓頭鯨細胞組織，科學家須遠赴阿拉斯加北坡地區取材。當地因紐皮特人時至今日仍通過捕鯨獲取食物。科學家可以向捕鯨隊申請許可，從獵物身上取些組織帶回實驗室。

出于便利性考慮，長途運輸的樣本作冷凍處理。但對塞盧阿諾夫夫婦而言，冷凍處理會直接導致弓頭鯨細胞死亡，因此不可行。

2012年，因紐皮特人在阿拉斯加烏特恰維克附近海域捕獲弓頭鯨

于是，戈爾布諾娃團隊派出專人前往阿拉斯加，守候當地捕鯨隊的捕撈成果。一位船長準許他們采集皮膚和肺部組織。工作人員未對樣本作冷凍處理，而是用冷藏箱裝冰保存，隨即全速趕回羅切斯特大學實驗室。

令人欣慰的是，細胞在完成運輸后依然存活。研究人員成功培育出弓頭鯨細胞群，接著開展實驗，包括用紫外線照射等方式破壞細胞，觀察受損細胞會否癌變。

實驗結果顯示，弓頭鯨細胞的防癌變屬性極強，但防御機制與大象細胞截然不同：細胞受損時不會迅速凋亡(自毀)，而會阻止損傷累積。

當紫外線照射細胞中的DNA片段時，分子鏈可能斷裂。細胞可以重新連接起斷裂的末端，但此過程常引入基因突變。弓頭鯨細胞修復DNA斷裂的速度很驚人，修復精度也遠高于其他物種。

由此，研究團隊開始探尋弓頭鯨用于DNA修復的關鍵分子。

大量CIRBP蛋白包圍DNA

故DNA修復得極快

戈爾布諾娃與塞盧阿諾夫發現，弓頭鯨細胞能大量產生一種名為CIRBP的蛋白質。該蛋白的功能是加速合成其他保護性蛋白質，以抵御低溫對細胞造成的損傷。關鍵的是，鯨魚的DNA周圍也存在大量CIRBP。(2018年有研究指出CIRBP可能參與DNA修復過程。)

二人又將弓頭鯨的CIRBP基因植入人類細胞，結果這些細胞的DNA修復速率直接翻倍了。

如此看來，DNA修復蛋白CIRBP及其編碼基因，似乎就是弓頭鯨長壽的秘訣。

我們知道，動物一生都在經歷體內受損DNA不間斷的累積，此過程可能觸發包括癌癥在內的多種疾病。既然向細胞引入弓頭鯨CIRBP可顯著加速其DNA損傷的修復，那么，擁有這些細胞的動物是否變得更健康、長壽、遠離癌癥了？

答案是肯定的，因為當科學家將弓頭鯨CIRBP基因植入果蠅體內后，果蠅壽命超過了普通同類。

在北冰洋南部邊緣海楚科奇海域，一頭弓頭鯨正在噴氣

戈爾布諾娃與塞盧阿諾夫推測，弓頭鯨大量產生CIRBP蛋白或許是它們適應寒冷北冰洋的演化策略，結果還帶來了抗癌和延壽的意外收獲。

能否讓人類擁有更高CIRBP水平？

越來越多研究揭示了不同物種演化出的長壽機制。10月初，同濟大學學者毛志勇于《科學》雜志撰文介紹了裸鼴鼠為何能有遠勝其他嚙齒類的30年以上壽命——cGAS基因是延壽關鍵。

包括人類在內的眾多物種都擁有cGAS基因。科學界很早就了解，它可以檢測入侵細胞的病原體的遺傳物質，從而助機體抵抗感染。而在裸鼴鼠體內，這種基因還具備修復DNA的功能。

長壽動物獨特的DNA修復基因，將啟發我們對衰老、疾病的理解和應對策略。

近在眼前的一個問題：若增加人體細胞內的CIRBP含量，人能否像弓頭鯨一樣高效修復DNA，面對衰老更有抗性？

戈爾布諾娃與塞盧阿諾夫已著手探索這方面的可能性，其團隊培育出兩類轉基因小鼠，一類攜帶人類CIRBP基因，另一類則有弓頭鯨版本基因。經過基因改造，這些小鼠能合成更多的CIRBP蛋白。

戈爾布諾娃表示：“實驗小鼠并未直接死亡，可見這種操作至少不會立即產生危害。現在我們需要監測其生命周期，觀察會否出現意外情況。”

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