有这样一个社区,那里阳光充足,食物丰盛,没有致命瘟疫,也没有突发灾难。但却存在一个令人毛骨悚然的现象:很少有居民能活过中年。
这个仿佛科幻惊悚片的情景,正在中国长江流域一带的湖泊中真实上演。在看似水质清澈、符合常规安全标准的水域里,生命正在经历一场看不见的大清洗
那么,到底是什么力量,能让一个庞大的生物种群在合规的环境里集体中年夭折?它是否也潜伏在我们人类的生活中?研究团队耗时3年,跟踪观察了三个湖泊中的两万多条鱼,揭开了这个离奇死亡的秘密[1]。
安全剂量的陷阱:不毒杀,却催老
作为全国十大淡水湖之一,湖北梁子湖被岛屿和堤坝切分为三个水域。明明同属一个湖泊体系,鱼群命运却天壤之别:在牛山湖里,达氏鲌种群结构稳定,3岁以上的鱼占据可观比例;可仅一水之隔的西、东梁子湖,3岁以上达氏鲌的比例锐减,几近绝迹。
图注:2020-2023年,牛山湖、西梁子湖、东梁子湖野生达氏鲌种群的年龄结构。NSL:牛山湖;WLL:西梁子湖;ELL:东梁子湖
奇怪的是,这三个湖的水温、溶解氧等常规环境因素基本没差别。为了探寻死因,研究团队对三个湖中的鱼展开深入检测,最终在检出的19种农药中,锁定了一个元凶:毒死蜱——它贡献了污染湖泊中70%以上的毒性单位,并且浓度和寿命密切相关:浓度越高,长寿鱼越少。
看到这里,你大概率会觉得谜底已然揭晓:鱼肯定是被毒死蜱毒死的!但矛盾的是——湖泊中的毒死蜱仅为微量存在(约10-50 ng/L),远未达到急性中毒的致死线(常见淡水鱼通常在1-100μg/L)[2]。既然没中毒,鱼为什么难以活过中年?
科学家进行了长达4个月的模拟暴露实验,设置了10 ng/L的极低浓度(美国EPA规定的淡水生物安全标准为41 ng/L)。野外的短命现象在实验室里重现:生理年龄更大的鱼,生存率出现了断崖式下跌;并出现了与野外鱼一致的衰老特征:端粒长度缩短,细胞垃圾脂褐素明显增加。
图注:面对同样的低剂量农药,年龄较大的鱼,存活率随暴露时间的增加而明显下降。
原来,这个我们认为安全无毒的、可以忽略的合规浓度,其实在生物体内埋下了深远的隐患:它虽不至于引发急性中毒致死,却通过加速衰老进程,悄然透支了生命的长度
我们或许都是“那条鱼”
千万别以为这只是几条鱼的悲剧,在分子生物学层面上,我们和那些鱼其实并无本质区别。
脊椎动物的端粒机制是高度保守的。如果一种化学物质能像剪刀一样,在10 ng/L的浓度下慢慢剪短鱼的端粒,那么当它穿过水源、渗入土壤、残留于果蔬,最终进入人体时,也会毫不手软地对我们的端粒发起攻击。或许这种极低剂量的攻击不值一提,但若长期、反复地进攻,可能也会造成难以忽视的健康负担
而且,当把目光从湖泊移向人类世界,会发现这不过是冰山一角,我们面临的处境甚至比那些鱼更凶险,因为我们正处在双重夹击中。
首先,是无处不在的环境背景——全球环境监测显示,目前已在环境中检测出超过4000种微量化学物质[3],它们大多是工业文明的副产物(比如吸附在PM 2.5上的多环芳烃),虽然浓度极低,却无法避免。我们所有人都长期浸泡在一个成分复杂的化学环境中。
图注:IQAir 2024年世界空气质量情况,中国仍位列全球污染最严重国家第二梯队。
如果说环境因素实属无奈,那第二重重击,则是人为的“错”。我们身边充斥着大量被人为判定为安全、并合法使用的化学品。因为按照现行的监管逻辑,一种添加剂或农药残留,只要不让人急性中毒、不直接诱发癌症或明显病变,可能就会被贴上合规的标签。
但这些安全标准,并没有考量过可能的长期致衰效应。比如被广泛用于部分硬质塑料杯和收据单上的双酚A(BPA),可以模拟雌激素,干扰生殖内分泌,促进卵巢早衰[4];国标允许范围内的山梨酸钾、苯甲酸盐等食品防腐剂,若长期微量摄入,会诱发氧化应激和DNA微损伤,部分NAD+因用于损伤修复而被过度损耗,从而加速衰老[5-6]。
图注:保护健康,远离BPA
同样的环境,不同的代价
随处可见的种种诱因,让大多数现代人虽然躲过了剧毒的直接摧残,却掉进了早衰陷阱。但即使呼吸着同样的空气,每个人承受的伤害,也因为基因和社会分工的差异而天壤之别
有些职业注定要与环境中的隐形衰老剂近距离接触,比如农民、装修工人等。有研究证实,长期接触毒死蜱,会使帕金森病(典型的神经衰老疾病)的发病风险飙升2.5倍[7];长期暴露于装修污染(核心成分为苯系物和甲醛)的人群,端粒长度显著短于普通人群[8],并且认知功能受损的风险升高17%-21%[9]。
哪怕工作、生活环境都一样,大家付出的代价仍然可能不同。以毒死蜱为例,它在人体内可以被对氧磷酶1(PON1)分解为无害物质,但这道防线的牢固程度却因人而异:携带R型(高活性)基因的人,能迅速将毒素无害化;而携带Q型(低活性)基因的人,解毒效率极低。对于后者,即便是合规的微量农残,在体内的累积效应和端粒损伤风险,也可能是前者的数倍[10]。
小结:拒绝做那条“短命鱼”
归根结底,是我们由进化塑造的这副身体,尚未准备好应对这个充满人造化学物的新时代。在这种现状下,与其拿自己不确定的基因耐受度去赌,不如在日常生活中采取主动干预措施。
洗菜的时候,加一勺小苏打泡个十几分钟,利用弱碱性加速毒死蜱等有机磷农药的水解失效[10],根茎类的蔬菜则建议直接去皮;可以给家里装一台带有活性炭滤芯的净水器,它能吸附多种有机污染物;尽量少触摸超市的热敏纸小票。如果是装修工/农民等高风险职业,干活时务必穿戴长袖衣物和手套,工作结束后的衣物单独清洗。这些微小的习惯,都可以为我们有效阻拦环境中的致衰源。
湖北梁子湖里鱼群的遭遇,是人类生存处境的一面镜子。虽然我们很难凭一己之力改变大环境的底色,但意识到这些看不见的敌人、被合法化的风险,也可以尽量规避。别让悄无声息的致衰源,温水煮青蛙式地窃取了你的寿命
[本文的名称是《Chronic low-dose exposure to chlorpyrifos reduces life span in a wild fish by accelerating aging》,发表于《Science》期刊,通讯作者是中国地质大学的刘春生教授。第一作者是中国地质大学的黄凯。本研究资助来源: 国家自然科学基金资助21622702(C.L.)。国家自然科学基金42025704(J.S.)等。]
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