Science前沿问题：人类寿命到底能延长多久?
2005年 , 美国 Science杂志为了庆祝创刊 125周年, 向全球的科学家征集了125个有待解答的问题,其中的一个重要问题是“How much can human lifespan be extended?”, 翻译为中文的意思为“人类寿命到底能延长多久?”. 这是一个不容易回答的问题,最大的困难是人类无法进行寿命的严格对照实验.人类寿命的延长既涉及个体的遗传因素, 也与人类文明和医学科技发展密切相关.
近期来自中国医学科学院北京协和医学院医药生物技术研究所的何琪杨研究员从长寿基因、表观遗传因素、医疗科技、生活方式及环境因素等方面分析其对人类寿命的影响, 展望了这些研究对改善老年健康的意义.
就全球来说, 人类的寿命在快速延长. 根据对188个国家1993~2013年的健康寿命和306种疾病分析结果, 全球的平均预期寿命延长了6.2年, 多数国家的疾病谱也发生了明显的变化, 慢性病增多, 健康寿命延长了5.4年. 对发达国家的人口寿命预测: 大约到2050年, 平均预期寿命能达到95岁. 我国的情况与其他发展中国家类似, 寿命也是快速延长. 从1949年的平均预期寿命35岁, 到2010年人口普查时达到74.8岁； 而到2015年底, 达到了76.4岁(国家统计局公开资料). 另外, 我国各地的平均预期寿命也有明显的不同, 上海、北京户籍居民的平均预期寿命已经达到了82岁, 与发达国家基本一致.
人类的最高个体寿命 (maximum individual lifespan)到底能达到多少岁? 这是一个饶有兴致、但也是目前没有十分明确结论的问题. 由于人类的寿命长, 个体差异大, 无法像低等模式生物那样进行十分透彻、符合科学规范的寿命比较研究, 导致目前争议较多, 相关信息也十分混乱. 根据人口资料记载和科学实验证据推算: 人类的最高寿命为120岁左右.该结论来源于3个独立方面的资料, 是目前最为科学、准确的数据.
从发展的角度看, 决定人类寿命主要有如下因素: 长寿基因、表观遗传、医疗科技、生活状态和方式、心理状态、环境因素等. 根据发达国家的人群观察结果, 在70岁之前生活或环境因素对寿命的影响明显； 年龄越大, 遗传因素对人类寿命的影响越来越起重要的作用. 可以说, 要活到百岁, 长寿基因和表观遗传因素起决定性的作用.
长寿基因(longevity gene), 严格的称呼应该为“长寿相关基因”, 是指与延长寿命密切相关的基因.需要指出的是, 生物体内并不存在专一性地负责长寿功能的基因. 这些基因在人体内具有多种多样的生理功能, 且在疾病中也起作用, 也许正是这种“多能性”是长寿所必须的. 目前, 已经证实的这些基因有叉头转录因子(如Forkhead box O 3a, FOXO3a)、胆固醇酯转移蛋白 (cholesteryl ester transfer protein,CETP)及Sirtuins等.
表观遗传是指与编码基因的DNA序列无关的遗传现象. 除了对当代的寿命具有影响外, 表观遗传还可以跨世代遗传. 线虫组蛋白H3L4的三甲基化复合物的功能缺陷能延长其寿命大约20%, 过了第3代,这种寿命跨代遗传的现象才消失. 饥饿引起线虫的发育抑制, 能通过特异的小分子RNA传递到后代,该性状在3代内均能保持, 具有增加寿命的作用.给SD大鼠品系的雄性父代喂以高脂肪的饲料, 导致体重增加, 损伤了对葡萄糖的忍耐性和胰岛素的敏感性, 在其雌性后代中也在幼年期表现相似的肥胖症状. 根据多种模式生物的研究结果推测: 人类的个体寿命也可能与上一代父母的表观遗传因素有关.
生活方式不仅影响疾病发生和死亡率, 还影响人类社会的可持续发展. 在多数富裕的地区, 包括中国的城市居民, 肥胖率明显增加, 这与营养过剩及运动量不足有关. 而热量限制(Calorie restriction)又名饮食限制, 是一种限制食物食用, 但保持足量蛋白质和微量元素的方法, 对多种生物均具有十分明显的延长寿命的作用, 可延长小鼠的寿命达50%. 其作用机制与降低氧化应激、增加胰岛素的敏感性、提高SIRT1蛋白的活性等多种因素有关.
另外, 食物因素与寿命也明显相关. 北京大学李立明课题组对近50万中国人的资料分析发现: 吃辣可明显地降低死亡率. 辣椒中的主要活性成分是辣椒素, 能激活小鼠的TRPV1离子通道, 这是感受痛觉的受体. 当把小鼠的TRPV1基因敲除后, 突变小鼠的寿命明显延长.在市场经济社会, 收入水平的高低可部分反映个体的社会生存能力及有效地获得医疗支持和治疗的能力. 分析2001~2014年1.4亿美国的高收入人群和低收入人群的预期寿命差异, 最富的1%人群与最穷的1%人群, 平均预期寿命差别达到14.6年, 地区差别也十分明显.
环境污染导致疾病增加, 寿命缩短已经成为人类的共识. 但即使是在污染少的地区, 人类的寿命还受到环境因素的明显影响, 出现“区域长寿”的现象, 如百岁老人很多的地区: 意大利萨丁岛、韩国济州岛、日本冲绳岛、中国海南岛. 而中国百岁老人较多的地区位于南方, 沿江河分布, 均具有植被茂密、土壤中微量元素硒含量高、环境良好的生态环境. 对我国398位百岁老人血液中的微量元素测定表明: 硒含量明显高于同地区的低年龄对照组. 由于硒具有抗氧化、抗肿瘤、抗心脑血管疾病的多种作用,很显然, 硒是一种有利于长寿、保护健康的有益元素.
