随着年龄增长,患上诸如癌症、心血管疾病以及痴呆症等严重疾病的风险会大幅上升。随着全球范围内的人类老龄化,更好地理解贯穿一生的衰老过程变得愈发紧迫。 对个体从出生到衰老相关死亡进行持续观察,可为我们带来对衰老这一动态过程的根本见解,然而,脊椎动物的衰老时间跨度很长,往往难以对脊椎动物进行贯穿一生的持续性观察。 2026 年 3 月 12 日,“光遗传学之父”、斯坦福大学 Karl Deisseroth 教授在国际顶尖学术期刊 Science 上发表了题为:Lifelong behavioral screen reveals an architecture of vertebrate aging 的研究论文。 该研究追踪了模式生物非洲青鳉鱼从青春期到死亡的整个过程,结果表明,睡眠模式和活动水平能够预测寿命长短——清醒时更活跃者相比懒散者往往活得更久,将睡眠时间限制在晚间者也比那些白天多睡者活得更久。 这项研究提示了我们,在生命早期的行为也能预测未来寿命,在疾病出现迹象之前很久,就可能估算出衰老的发展情况。 在人类以及其他动物中,衰老是一个由遗传因素和环境因素共同塑造的复杂过程。该论文的通讯作者、斯坦福大学的 Karl Deisseroth 教授表示,行为是理解衰老的一个便捷途径,因为它能让我们了解动物的内部状态。这是一种深入了解大脑的非常有力的方式,然而,我们对于行为、衰老以及寿命之间的关联仍知之甚少,因为追踪动物一生中的每一个动作,显然是一项巨大挑战。 为了填补这一空白,研究团队将目光投向了非洲青鳉鱼(Nothobranchius furzeri),这是一种小型淡水鱼,其平均寿命仅 4-8 个月,且其衰老过程表现出与人类相似的特征,因此成为研究脊椎动物衰老机制的重要模式生物。 研究团队使用摄像机对 81 条非洲青鳉鱼从青春期到死亡的全过程进行了追踪,每天 24 小时不间断地记录它们的每一个动作。研究团队还构建了一个机器学习模型,以识别它们的各种行为特征中的模式,例如游动情况、速度和休息情况。 研究团队发现,这些鱼在 100 天时(青年时期),那些最终寿命相对较长的鱼平均而言比那些寿命较短的鱼更活跃、更有力、游动速度也更快。那些最终活了超过 200 天的长寿鱼往往在夜间睡眠更多,而那些未能长寿的鱼则常常在白天打盹。 长寿鱼和短寿鱼的活动和睡眠模式的差异如此显著,以至于研究团队能够利用这些差异构建出“行为时钟”,从而在它们年轻时就预测其未来寿命。研究团队还发现,这些鱼在特定年龄时会经历快速的行为变化(例如夜间睡眠量突然减少),而不是在很长的一段时间内逐渐变化,在仅持续数天的行为变化期之后,它们会进入一个稳定行为期。 此外,研究团队还追踪了八种器官的分子水平的变化情况,他们发现,肝脏在短寿鱼和长寿鱼之间表现出最大的分子差异。例如,与长寿鱼相比,短寿鱼肝脏中参与蛋白质合成和细胞维护的基因更为活跃。这些发现与在其他物种的衰老研究中所观察到的情况相呼应。 这项研究中开创整个生命周期的行为研究方法,还可以应用于其他动物甚至人类,尽管人类寿命太长,无法在整个生命周期内持续追踪,但可通过可穿戴技术(例如智能手表、智能手机)获取部分行为数据。 最后,Karl Deisseroth 教授表示,这项研究尚未探究活动、睡眠与寿命之间的因果关系,但研究结果暗示某些生命阶段(例如中年之前)可能是引入行为改变的时机。进一步探究衰老过程中大脑与行为之间的联系,将是一个引人入胜的基础科学问题。 总的来说,该研究设计并构建了一个平台,能够持续追踪从青春期到死亡的整个生命周期中的自然行为,从而实现对脊椎动物衰老过程的高分辨率无偏筛选。基于该平台,研究团队发现,动物行为可以成为衰老过程的极具信息量且无创的检测指标,并且脊椎动物在成年期会按有序的稳定且模式化的行为阶段发展。该研究所描述的生命周期架构有助于增进我们对衰老的基本理解,可能为人类衰老以及衰老相关疾病的靶向机制和治疗提供支持。 版权说明 / Copyright Notice: Content and images in this article may originate from third-party sources and are used for news reporting, commentary, or public interest purposes. All copyrights remain with their respective owners. Please refer to the Copyright Notice at the bottom of this page. 本文内容仅供信息参考,不代表倍可亲立场或观点。 |






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