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人類壽命天花板找到了? 權威期刊證實:排除可逆老化,最長可活到194歲

潮健康

更新於 12小時前 • 發布於 12小時前

潮健康/林昱彣 外電編譯

現代醫學致力於延長人類壽命,科學家也正積極尋找逆轉各種老化特徵的方法。倘若未來人類成功消除了大部分的可逆老化特徵(如端粒縮短、衰老細胞累積),屆時是否人人都能達到「長生不老」?根據發表於《Nature》子刊物《npj Aging》的最新研究指出,人體細胞在生命過程中不斷累積的「體細胞突變(Somatic mutations)」,將成為人類壽命最終的「熵(entropic)」極限,而使得人類的平均壽命來到194歲、最長則可存活550年以上

人類壽命天花板找到了? 「體細胞突變」是衰老關鍵?

此項由多位學者聯合發表的最新研究,建立了一個特殊的漸進式數學模型:研究團隊假設將人類的死亡率「凍結」在 30 歲巔峰狀態的基準點,排除其他所有會隨年齡增長而惡化的因素,僅保留不可逆的破壞機制「體細胞突變」,來觀察器官衰退的過程。

團隊之所以選擇30歲,係因處於此年齡階段的個體健康狀況大致良好、無老化相關疾病,其面臨的死亡風險主要純粹來自車禍、傳染病等社會活動的「外在背景危害」。研究指出,在完全沒有任何老化因素侵擾的理想「不老」模型中,人類的預期中位數壽命理論上可高達誇張的「1,759 歲」

肝臟能運作長達數萬年? 「2器官」衰敗成超長壽最大瓶頸

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然而,當科學家把體細胞突變作為變因並加入模型後,預期壽命的數字發生劇烈變化,更揭露了人體不同器官之間存在著極大的「不對稱性」。研究團隊針對大腦(神經元)、心臟(心肌細胞)、肝臟(肝細胞與祖細胞)以及肺部(呼吸道基底細胞)等四大關鍵器官進行了衰竭模擬,結果發現「大腦」與「心臟」成為了阻礙人類超長壽的最大瓶頸

首先,神經元與心肌細胞屬於「有絲分裂後(post-mitotic)」細胞,意味著其幾乎無法分裂與替換。另外,在單一器官體細胞突變不斷累積的情況下,大腦神經元驅動的預期中位數壽命驟降至 194 年,心臟則為 208 年,遠低於理論上的 1,759 年

相對地,具有細胞增殖能力的組織則展現出驚人的韌性:模型顯示,肝臟在肝祖細胞(LPCs)的支援下,可以透過不斷替換新細胞來中和突變帶來的衰退,甚至能維持功能超過數萬年而不發生致命衰竭,由其驅動的人類預期中位數壽命為 1,755 年;肺部的呼吸道基底細胞雖然受限於增殖潛力的耗竭,但其換算而得的中位數壽命也長達 4,359 年,遠超過人類當今的壽命長度。

排除可逆老化、器官衰竭 研究:人類最長可存活194歲

排除可逆老化、器官衰竭 研究:人類最長可存活194歲

綜合上述四大器官的模型,研究團隊得出了結論:在假設未來醫學能治癒所有老化疾病,僅受「體細胞突變」單一因素驅動老化的情況下,人類的預期中位數壽命將落在 146 到 194 歲之間,最高極限壽命則介於 210 到 557 歲之間

研究團隊解釋,該區間考量了器官間的相互依賴性:若所有器官「完美同步衰老」,中位數壽命可達194歲若器官間相互拮抗(完美負相關),則會降至146歲;而在各器官彼此獨立運作的情況下,中位數壽命為156歲。此結果大約是目前人類預期壽命的兩倍左右(以該研究採用的瑞士世代 79 歲為基準)。

抗衰老仍難以活過200歲? 「1療法」或將成為關鍵鑰匙

此研究模型也解答了著名的「佩托悖論(Peto’s paradox)」:為何像弓闋鯨這樣擁有比人類多出千萬倍細胞的大型生物,卻沒有提早死於癌症或突變?原因是牠們演化出了極強的 DNA 修復機制,其突變累積的速度遠低於其他哺乳動物。若將弓闋鯨的突變率代入此模型,其獲得的壽命預測亦將與現實相符

研究團隊表示,此次發現帶來了幾個重要啟示:第一,大約兩倍的壽命差距,代表體細胞突變確實是推動老化的重要主因,但它無法單獨解釋人類現今的死亡率,意味著其他的「老化特徵」對壽命的限制同樣巨大

第二,即使未來抗衰老科技出現重大突破,體細胞突變仍會將人類的中位數壽命硬生生鎖定在 200 歲以內。若人類未來想要跨越預期壽命的「天花板」,針對大腦神經元等不可分裂細胞開發出成熟的「細胞替換療法(cell replacement therapy)」,或許將是邁向「超長壽」目標的唯一解方

資料來源

Somatic mutations impose an entropic upper bound on human lifespan | npj Aging

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