在我們的印象中，不少長壽的動物都有一個共性：慢。以最長壽的脊椎動物格陵蘭睡鯊為例，這種能活400歲的鯊魚終生在冰冷的海水中緩慢遊動，體長一年僅僅增長1厘米。此外，從象龜到弓頭鯨，很多長壽動物的新陳代謝都較為緩慢。
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不過，新陳代謝與壽命的關係並不總是如此清晰。例如，不少高代謝率的鳥類能活到50歲以上。相比之下，當我們聚焦在同一個物種的不同個體之間，新陳代謝與壽命之間的關係似乎更加清晰：已經有研究證明，一些降低新陳代謝的手段，例如限制能量攝入，確實能延長個體壽命。
但這時，新的問題又出現了。新陳代謝往往與體溫變化同步，例如限制小鼠的能量攝入時，新陳代謝變緩，同時小鼠體溫也下降了。因此，這些動物的長壽究竟是因為新陳代謝更慢還是體溫更低，以往的研究無法分辨。
要更清晰地闡述新陳代謝與個體壽命的關係，首先需要區分不同因素的影響。在一項發表於《自然·代謝》雜誌的最新研究中，來自中國科學院深圳先進技術研究院、溫州大學、聊城大學、英國阿伯丁大學等單位的研究團隊通過一個巧妙的設計，使得動物的代謝率與體溫向著相反的方向變化，從而區分這兩個因素的影響。這項研究指出，相較於降低代謝率，較低的體溫對延長壽命的作用更加顯著。
在描述動物的生存環境時，有一個熱中性區（thermoneutralzone）的概念。這個環境溫度區間是代謝的穩定區，動物可以通過傳導、對流、輻射和蒸發等散熱途徑，改變身體的熱傳導率，以維持體溫。
在這項研究中，作者分別將兩種嚙齒類動物（小鼠和黑線倉鼠）放置在其熱中性帶上限邊緣，或略高於上限的環境中（32.5℃）。這時，由於熱傳導率降低，實驗動物的體溫升高，同時代謝率下降以減少產熱，避免體溫過高。因此，動物的體溫和代謝率就呈現出相反的變化趨勢，這使得研究團隊可以進一步分別研究兩者的影響。
實驗結果表明，相比於21℃的生存環境，32.5℃中的實驗動物壽命明顯下降。以黑線倉鼠為例，32.5℃中的雄性和雌性分別減壽41%和28%。
“我們發現，暴露在這種條件下的嚙齒動物壽命縮短了。這時，更低的代謝率沒有延長它們的壽命，相反，更高的體溫讓它們壽命縮短。”論文共同通訊作者，中科院深圳先進技術研究院的John R。 Speakman教授說。
隨後，研究團隊用小風扇給這些32.5℃下的嚙齒類動物吹風。這時，小鼠和倉鼠的代謝率沒有明顯變化，但持續的微風增加了熱傳導率，因此它們的體溫下降。在這種條件下，這兩種動物的壽命都延長至與21℃時相近的水平。也就是說，隨着體溫下降，較高的環境溫度對個體壽命的不利影響也被消除了。
因此，這項研究成功區分出代謝率和體溫各自對壽命的影響。這些實驗結果共同說明，對於這些動物個體的壽命，體溫的影響要比代謝率更加顯著。因此，未來關於長壽的研究，或許需要考慮體溫這個至關重要的影響因素。
在這項研究的基礎上，科學家將進一步揭開更加全面、具體的衰老影響機制。論文第一作者及共同通訊作者，溫州大學的趙志軍教授表示，目前動物衰老與自然死亡的機制尚不清楚，接下來研究團隊將在個體的不同年齡段測定體溫與代謝率、在更多物種中研究這些因素的影響。
參考資料：
[1] Zhao， Z。， Cao， J。， Niu， C。 et al。 Body temperature is a more important modulator of lifespan than metabolic rate in two small mammals。 Nat Metab （2022）。 https：//doi.org/10.1038/s42255-022-00545-5
[2] Live fast， die young？ or live cold， die old？。 Retrieved Mar 14th， 2022 from https：//www.eurekalert.org/news-releases/946262
[3] 我校生環學院趙志軍課題組在Nature子刊《自然-代謝》發表學術論文。 Retrieved Mar 15th， 2022 from http://www.wzu.edu.cn/info/1237/37750.htm
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