貝莫亭
2020年1月,美國科學家們開始了一項雄心勃勃的醫(yī)學實驗。他們從10萬名申請者中——有年輕的、有年老的、有城市的、有農村的、有胖的、有瘦的、有黑的、有白的、有棕色的——篩選出1萬名,然后花數(shù)年時間研究他們健康的各個方面,包括為什么他們中的一些老得慢,以及藥物能否延緩他們的衰老。
在試驗期間,受試者將被帶出去散步。他們會追球,互相聞屁股,對著燈柱撒尿……這一切不是實驗設計者要求他們做的,而是因為實驗對象是我們的親密伙伴——寵物狗。
這是美國華盛頓大學開展的“寵物狗衰老項目”。這是人類迄今最大規(guī)模的動物試驗。這個項目將會告訴我們很多關于狗衰老的知識,但真正目的是了解我們自己是怎么衰老的,以及如何延緩衰老。
在招募到1萬只狗之后,研究人員將對它們進行基因組測序,對其中的1000只狗還將進行其他幾項檢查:表觀遺傳標記(附著在DNA上,能改變基因活性,甚至能起到基因開關作用的化學物質);生活在狗的腸道內的微生物群;以及它們身體代謝產生的一些重要分子。以上這些都被認為會影響衰老過程,但如何影響的,目前還不清楚。
這一切完成之后,研究人員將對所有這1萬只狗的余生進行跟蹤,定期對主人進行問卷調查和派獸醫(yī)檢查。
用動物來研究人類疾病的做法并不新鮮?,F(xiàn)代醫(yī)學的大廈很大程度上是建立在動物實驗的基礎上的。譬如,實驗室里經常讓小鼠患上人類的某種疾病,然后測試各種藥物的療效。但是,這些實驗雖然很有用,但作用也很有限。小鼠和我們之間畢竟差距太大,在小鼠身上試驗成功的藥物,在我們身上并不一定靈驗,依然可能有一定的風險。
狗的塊頭跟人類接近,因此采用狗做實驗,可以在小鼠試驗和人體試驗之間搭建一座橋梁。此外,很多人愛狗心切,會非常樂意自家生病的狗接受試驗性治療。治療人類淋巴瘤的藥物伊布替尼就是先在寵物狗身上進行測試,然后又在人身上試驗,最后才被批準面市的。
“寵物狗衰老項目”將把狗作為實驗動物的想法提高到了新的水平。除了測試一種特定的藥物外,它還將研究衰老過程的方方面面。
事實證明,狗是研究衰老的一種極佳動物。它們的衰老方式與人類相似,與年齡相關的人類的各種疾病和功能衰退,基本上都會在寵物狗身上出現(xiàn)。寵物狗還與我們共享家園,生活在相同的環(huán)境——而環(huán)境是決定健康的一個重要因素。在發(fā)達國家,寵物狗還擁有一個僅次于人類的醫(yī)療保健系統(tǒng),獸醫(yī)通常會保留詳細的醫(yī)療記錄。
此外,寵物狗不僅大小、外形、毛發(fā)顏色和行為,而且它們所得的疾病,都具有豐富的多樣性:有些品種易得心臟病,但從未得過癌癥;有些品種易得癌癥,但從未得過心臟病;有長壽的品種,也有短命的品種。所有這些多樣性為我們創(chuàng)造了一個巨大的研究衰老的機會。
最后,一個很重要的原因:狗的壽命在10-15年之間,比人類要短得多。與人類相比,狗衰老的過程大大縮短了。這意味著,在同樣長的一段時間里,狗的衰老更為明顯,研究起來也更為方便。
同為寵物,貓就不具備狗的許多優(yōu)勢。譬如,貓的品種沒有寵物狗多,貓的壽命也比狗長。
這一切,讓寵物狗成了研究衰老的首選動物。
參與“寵物狗衰老項目”的科學家將定期檢查參加試驗的狗的身體
從人類的角度看,“寵物狗衰老項目”最激動人心的部分也許是一個名為TRIAD的小型實驗。該試驗將在500只狗身上測試雷帕霉素的效果。
雷帕霉素最早是作為器官移植的藥物被開發(fā)的,但后來,小劑量的雷帕霉素被證明能夠延長動物的壽命。這種藥物目前是人類最有希望的抗衰老藥物之一。
研究小組將招募7歲或以上的健康中年狗,給其中一半的狗注射小劑量雷帕霉素,每周三次,為期三年;其余的狗將被給予安慰劑。然后將對這些狗進行長達10年的跟蹤,看看是否對其壽命發(fā)生影響。從理論上來說,狗的壽命的任何變化在停藥后三年內就能觀察得到。
狗的壽命能延長多少目前還不得而知,但雷帕霉素對小鼠的壽命影響很大,這已是不爭的事實。在一個實驗中,研究人員給一群20個月大的小鼠(小鼠的這個年齡,在狗中相當于7歲的狗,在人類中相當于60歲的人)連續(xù)三個月注射小劑量雷帕霉素,然后停止用藥。注射安慰劑的小鼠活到了標準壽命,平均約為30個月。但注射小劑量雷帕霉素的小鼠壽命明顯延長,平均多活了2個月——這在小鼠的生命中已經是很長的時間了。壽命最長的活到了44個月,在人類中,大約相當于140歲。
20個月大的小鼠平均多活2個月的效果,推算到狗身上,相當于7歲的狗增加了3-4年的預期壽命;推算到人類身上,相當于一個60歲的人,增加了大約20年的預期壽命。
你可能會想,那我們還在等什么呢,趕快注射雷帕霉素吧。但是,一種藥物要想用到人身上,必須通過很多道臨床試驗。這說起來容易做起來難。想象一下,要想在人類身上重復小鼠的實驗,你將不得不招募一批60歲的人,給其中一半的人注射雷帕霉素9年,然后等待足夠長的時間,看看它是否有效。你可能要為此等上幾十年。所以,在人身上做臨床試驗是不可行的。這就是需要狗的地方。在狗身上一切都發(fā)生得更快,我們可以在短短幾年內就能了解到很多東西。
這不是首次給狗注射雷帕霉素。事實上,在此之前科學家已經完成了一項涉及24只中年狗的小規(guī)模研究。在注射雷帕霉素或安慰劑10周后,這些狗接受身體檢查。
該試驗規(guī)模不大,時間也不夠長,沒有觀察到壽命的明顯延長,但確實表明注射雷帕霉素的狗有一些健康指標有了改善。譬如,狗的左心室功能有了改善。左心室是心臟中將血液輸送到全身的腔室,隨著狗(和人類)年齡的增長,左心室的功能會衰弱。此外,一些參加試驗的狗的主人說,他們的寵物更有感情了,這表明狗的認知功能有了改善。
如果TRIAD的試驗成功,這將推動雷帕霉素被正式批準作為人類抗衰老藥物。即使失敗了,TRIAD也將為未來的抗衰老試驗鋪平道路。
用狗研究衰老,除了“寵物狗衰老項目”,目前還有其他一些項目正在運行中。例如,丹麥哥本哈根大學動物醫(yī)院的一個團隊正在用寵物狗來研究與年齡有關的認知能力下降。老狗可能會得一種被稱為“犬類認知功能障礙”的癡呆癥,這種病的癥狀與人類的老年癡呆癥極為相似。研究這種疾病,使狗和人類都能從中受益。
我們經常聽人夸自家的狗如何聰明。有一種看法,認為狗的獨特性在于它們能夠讀懂人類的手勢。
為這種看法提供佐證的是這樣一個實驗:在兩個倒扣的杯子中,其中一個藏有食物,但狗不知道藏食物的杯子是哪一個。然后,一個人指著裝有食物的杯子,狗就跟著他的手勢去找,終于找到了食物。
很簡單,是嗎?然而,實驗表明,其他動物,甚至黑猩猩,都做不到。它們讀不懂人的手勢!
然而,隨著研究的深入,這一觀點開始動搖。能讀懂人的手勢并不是狗的獨特之處。事實上,與人長期生活在一起并完全依賴人滿足其所有需求的動物,譬如由人飼養(yǎng)的馬、山羊、海豚和從小家養(yǎng)的狼,甚至蝙蝠,都對人的一舉一動敏感,都能讀懂人的手勢。前面的實驗中,它們之所以失敗,是因為它們跟做手勢者不熟悉的緣故。
不過,雖然家養(yǎng)的狼也能做到這一點,并不意味著狗就沒有特別之處。
有一項測試動物交際能力的辦法是這樣的:你讓人坐在一把椅子上,在椅子周圍劃出一個半徑為1米的圓圈,然后測量在2分鐘內,動物選擇在圓圈內度過的時間。
如果你在家里對你的狗做這個測試,假設你和狗事先已經分開了一小段時間,你會發(fā)現(xiàn)大多數(shù)狗2分鐘內全部呆在圈內。對于家養(yǎng)的狼,即使椅子上坐著的是它們自小認作父母的主人,而且同樣已經分開了一小段時間,它們在圈內也呆不到40秒。
這說明狗的交際能力確實要優(yōu)于狼,哪怕狼自小與人類生活在一起。
這種交際能力的差異源于基因。狗的染色體中有幾個特殊的基因,在人類中,它們與威廉姆斯綜合癥(一種遺傳疾病,患者長著一副小精靈似的面孔,但有輕度的智力障礙,性格外向,喜歡社交)有關。這種綜合癥有許多影響,其中之一是喜歡群居。狼身上就沒有這些基因。
自小家養(yǎng)的狼也能讀得懂主人的手勢