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(一)

在很多人的想象中,进化(或者说演化),应该会把我们打磨得越来越强壮、越来越健康、越来越长寿。

但残酷的现实是,经过亿万年进化,想活到90岁,100岁依然非常困难,因为进化对我们是否长命百岁毫无兴趣,它只关心你能不能活到把基因传下去。

长寿,从来都不是人类进化的目标。

如果把人比作一张纸,进化的目标不是让它保存100年不坏,而是在纸坏掉之前赶紧多复印几张出来。

曾经有一个让人费解的现象,就是人群中有一些基因突变,会显著增加年纪大了后生病的风险,包括癌症,阿尔兹海默症等,但它们却依然被一代一代传了下来。这是为什么呢?

现在我们知道,是因为这些基因突变在年轻的时候对繁殖后代有好处,在进化中有优势。

这种现象在生物学上有一个专门的术语:对立多效性。名字很拗口,但通俗点说,就是有些基因突变能提高生殖和发育效率,即使它们后来会加速生物个体衰老和死亡,进化也依然会青睐它们。

只要后代数量够多,这个基因突变就会有优势,可以保留下来。

(二)

最经典的例子就是BRCA突变。

世界上有不少人携带遗传性的BRCA基因突变,这会显著增加乳腺癌和卵巢癌的风险,危及生命。既然这个突变这么坏,为什么没有在漫长的进化中被淘汰掉呢?

科学家后来发现了一个意想不到的原因:携带 BRCA 突变居然有一些进化优势!

有BRCA突变的女性,虽然岁数大了以后容易得癌症,但年轻时的生育能力往往更强,因为她们卵泡储备更多,同时受精卵更容易在子宫内着床。

由于携带BRCA突变的女性可能会多生孩子,那即便她后来因为癌症去世,那这个突变依然会被进化作为“奖励”并传给下一代。

人类进化就像一个近视眼,它能看清30岁前的生存竞争,但过了50岁之后,世界对它来说是一片模糊。这种现象专业上被称为“选择阴影”。只要能年轻时多生孩子,跑赢竞争对手,即使这些人老了以后容易得癌症,进化也视而不见。

还有一个和癌症密切相关的基因是p53,它是最重要的抑癌基因,但其实也有两副面孔。

一旦发现细胞受损或有癌变迹象,p53基因就会被激活,然后立刻让细胞停止分裂,甚至自杀,从而避免癌症发生。这个功能,保护了绝大多数人不会在学生时代就患癌。

但这件事儿也是有代价的,因为它也会消耗体内的细胞,包括干细胞。随着年龄增长,这种原本保护我们的机制反而会导致组织修复能力下降,诱发炎症和器官衰老。

大家可能知道,大象比人类患癌概率更低。大象防癌的一个重要机制就是更多的p53基因,它居然进化出了40个p53基因,而人只有2个。

经常有人问,能不能把大象的防癌基因直接搬到人身上,让我们癌症发病率也更低?

不太行!

我们没法直接在人身上做实验,但有科学家已经给老鼠试了一下。老鼠和人一样,也是两个p53基因,如果像大象一样,给它们也弄40个p53,或者让p53活性更强,结果如何呢?

老鼠的癌症确实变少了,但它们衰老更快,死得更早。

不得癌症,但死得早,肯定不是我们追求的目标。

(三)

不止是癌症,别的老年病也是一样。

比如APOE基因,它在人体中有3种主要形式,分别是APOE2、APOE3和APOE4。APOE4是目前已知最强的阿尔茨海默病(老年痴呆)风险基因。

携带一个APOE 4患阿尔茨海默病的风险会提高3-4倍,而携带两个APOE4的人,风险则提高9-15倍。但事实是,目前亚洲人群中,接近10%的人都携带了APOE4这个高危基因。为什么呢?

因为在古代,它是能救命的。

研究发现,这个基因型能帮助对抗感染。在卫生条件极差的时代,携带APOE4基因的孩子对寄生虫感染和腹泻有更强的抵抗力,脑发育更不容易受损。

它还能帮助囤积脂肪。APOE4擅长处理胆固醇,能帮我们在食物匮乏的年代更高效地利用能量。

结果就是,我们携带APOE4基因的祖先,更成功地熬过了夭折率极高的童年,活了下来。至于70 岁以后,这些人会不会有神经退化疾病,记不记得回家的路,进化只会耸耸肩说:“你们早就不生孩子了,不归我管。”

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常见的基因对立多效性

(四)

所以,为什么健康地长寿这么难?为什么人类老了以后会有这么多慢性病?

本质上就是因为我们活过了基因的“保修期”。

在人类历史的 99% 时间里,人均寿命只有30多岁。进化筛选出来的所有基因,都是为了让你在30岁前拥有最强的体力和最高的生育率。

如果想把平均寿命拉到80岁甚至100岁,那么这后面多出来的几十年,已经在基因的“保修合同”之外了。那些曾经帮我们年轻时候繁衍的基因,到了老年反而成了绊脚石,成为诱发心脏病、糖尿病和癌症的元凶。正因为这样,健康地长寿才这么难,因为它本质上是在“逆天而行”。

除了极个别中了长寿基因彩票的人,我们多数人想长寿,尤其是健康活到90岁,甚至100岁,就必须要修复很多进化天生留下的漏洞。

基因只负责把我们送到30岁,剩下的70 年,我们只能靠智慧和科学了。人类的任务艰巨啊。

致敬科学,致敬生命!

参考文献:

1. Effects of BRCA1 and BRCA2 mutations on female fertility. Proc Biol Sci. 2011 Oct 12;279(1732):1389–1395.

2. Association of BRCA1 mutations with occult primary ovarian insufficiency: a possible link between DNA repair and female reproductive aging. Journal of Clinical Oncology, 28(2), 240–244.

3. Apolipoprotein E4 is associated with improved cognitive function in Amazonian forager-horticulturalists with a high parasite burden. FASEB J. 2016 Dec 28;31(4):1508–1515.

4. p53 mutant mice that display early ageing-associated phenotypes. Nature. 2002 Jan 3;415(6867):45-53.