中新网北京11月2日电(记者 孙自法)国际权威学术期刊《自然》近日发表一项突破性细胞生物学研究,揭示弓头鲸(Balaena mysticetus)超长寿命的潜在机制——其DNA修复能力显著增强。这一发现不仅为理解哺乳动物衰老规律提供新视角,更可能为人类抗衰老研究开辟新路径。
作为现存体型最大的哺乳动物之一,成年弓头鲸体长可达18米,体重超过80吨,其寿命更是突破哺乳动物极限,最高记录超过200年。研究团队指出,按照传统生物学理论,如此庞大的体型和超长寿命本应伴随更高的癌症风险,因为细胞分裂次数增加会显著提升DNA突变概率。然而实际观测数据显示,弓头鲸的癌症发病率远低于预期,这种矛盾现象促使科学家深入探究其背后的生物学机制。

本项研究成果相关示意图(图片来源:施普林格·自然)
由美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院Jan Vijg教授、罗切斯特大学Andrei Seluanov与Vera Gorbunova教授领衔的国际团队,通过对比实验发现:弓头鲸皮肤成纤维细胞在紫外线等致癌因素刺激下,发生恶性转化的所需突变次数显著低于人类同类细胞。更关键的是,其DNA双链断裂修复效率较人类细胞提升40%,且修复质量更高,错误率降低35%。这一特性使其即便在北极海域强紫外线辐射环境下,仍能维持基因组稳定性。
研究团队进一步解析发现,弓头鲸细胞中存在一种特异性表达的CIRBP蛋白(Cold Inducible RNA Binding Protein),该蛋白不仅直接参与DNA修复过程,还能通过激活ATM-Chk2信号通路增强细胞修复能力。实验证实,将CIRBP基因转入人类细胞后,DNA修复效率提升28%;在果蝇模型中,该基因表达可使寿命延长15%。这些发现支持了"DNA修复能力增强是大型长寿哺乳动物演化策略"的核心假说。
尽管研究采用成纤维细胞而非上皮细胞可能存在局限性,但论文作者强调,弓头鲸作为唯一能在自然环境中存活超过两个世纪的哺乳动物,其基因组稳定性机制值得深入研究。该发现不仅为海洋哺乳动物保护提供理论依据,更为开发新型抗衰老药物指明方向——通过增强DNA修复能力延缓衰老进程或将成为可能。
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