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为什么我们会变老,衰老可以逆转吗?

每个人都会变老,尽管不是每个人都以同样的方式变老。 对于许多人来说,晚年包括与年龄有关的疾病导致的健康恶化。 然而,也有一些人保持着更年轻的活力,在世界范围内,女性通常比男性寿命更长。 这是为什么? 在这一集中,史蒂文·斯特罗加茨与 朱迪思·坎皮西德纳杜巴尔,两位生物医学研究人员研究衰老的原因和结果,以了解它是如何运作的——以及科学家们对推迟甚至逆转衰老过程的了解。

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史蒂文·斯特罗加兹(Steven Strogatz) (00:03):我是 Steve Strogatz,这是 为什么的喜悦 来自的播客 广达杂志 这将带您进入当今科学和数学中一些最大的未解决问题。 在这一集中,我们将谈论衰老。 为什么我们会变老? 随着我们的身体变老,细胞水平上发生了什么?

(00:22) 科学家们仍在寻找许多答案,但在理解我们称之为衰老的独特变化方面已经取得了一些重要进展。 总有一天,这种进步不仅可以帮助我们活得更久,还可以活得更好。 毕竟,如果这意味着患有阿尔茨海默氏症或帕金森氏症等疾病,那么活多年可能并不便宜。 我们会问我们的基因在衰老中扮演什么角色? 为什么女性的平均寿命往往比男性长? 此外,关于我们可能减缓衰老过程的方法的研究是什么?

(01:00) 在本集稍后,我们将听取加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所神经病学系副教授 Dena Dubal 博士的讲话。 但首先,现在加入我的是 Judith Campisi 博士,他是巴克衰老研究所的生物化学家和细胞生物学家,也是教授。 她在那里的实验室专注于细胞衰老,我们很快就会解开这个概念。 她是该杂志的联合主编 老化 杂志。 朱迪,非常感谢你今天加入我们。

朱迪思·坎皮西 (01:34):我的荣幸。

斯特罗加茨 (01:35): 我很高兴能和你谈论这个。 嗯,当然,我们都在变老,我们都感觉到了。 然而,它提出了很多问题,比如为什么会这样? 这是大自然故意在做的事情吗? 是不是我们的身体有点像旧机器一样磨损? 或者我们应该如何思考?

坎皮西 (01:54):我认为我们必须考虑它的方式是在进化的背景下。 如果你想想人类,我们的寿命,在我们的进化过程中,衰老从未发生过。 没有帕金森病,没有阿尔茨海默病,没有癌症。 每个人都在 40 或 45 岁时死去。因此,进化使年轻的、具有生殖能力的有机体保持健康仅几十年,当然不是我们正在经历的更大的几十年。

(02:35) 现在,衰老过程中发生的许多过程确实是自然选择力量下降的结果。 也就是说,这些疾病没有自然选择。 我们研究的过程,细胞衰老,现在很清楚——当然在小鼠模型中——这个过程,细胞过程,驱动了大量与年龄相关的疾病,从黄斑变性到帕金森病、心血管疾病,甚至晚期癌症,但它的进化是为了保护年轻的生物体免受癌症的侵害。

(03:19) 所以我们当然不想在年轻的时候停止它。 它还有助于在胚胎发生过程中微调某些结构。 它会在胎盘中启动女性的分娩。 所以这些是进化选择的东西。 这就是为什么我们必须小心干预的原因。 对于随着年龄增长而发生的几乎所有事情都是如此。 进化并没有试图让我们变老。 进化试图让我们年轻和健康。 有时这是有代价的。

斯特罗加茨 (03:56):事实上,这是一个迷人的观点,那些在我们年轻时对我们健康并且会被进化选择的事物可能会产生这种无意的后果。 因为我们已经能够延长寿命——我想通过更好的饮食或药物,各种各样的东西——现在曾经帮助我们的东西会伤害我们。

坎皮西 (04:15): 是的,年轻时对你有好处的想法在你老了时可能对你有害。 它是在 1950 年代由一个名叫 乔治·威廉斯,一位名叫乔治威廉姆斯的进化生物学家。 你知道,当时没有分子数据。 没有基因组被测序。 他指出,进化从来不需要微调前列腺。 如果你没有一个好的前列腺,你就没有好孩子。 你造不出好孩子。 另一方面,几乎不可避免地随着年龄的增长,例如,超过 50 岁左右,前列腺开始增大,当然它也有可能发展成癌症。 然而,在我们进化史的大部分时间里,这并没有发生。

斯特罗加茨 (05:02):哇。 所以让我们进入细胞,因为它——你和你的学生和同事在细胞水平上发现的东西是如此丰富和美妙。 那么你能定义一下细胞衰老意味着什么吗?

坎皮西 (05:17):这是细胞进入的一种状态,在这种状态下它采用了三个新的特征。 其中之一是它几乎永远、几乎永远地放弃了分裂的能力。 它会倾向于抵抗死亡。 最重要的是,它往往会分泌大量分子,这些分子会对邻近细胞以及循环产生影响。 没有多少细胞在衰老时被研究过。 随着我们越来越多地了解不同的细胞类型和细胞进入衰老的不同方式,我们所知道的关于衰老的几乎所有其他事情都在慢慢发生变化。

(06:00) 好的,所以他们停止了分裂。 这是有道理的,这可以预防癌症。 另一件事是它们变得对细胞死亡具有相对抵抗力。 那就是他们坚持。 这可以解释为什么它们会随着年龄的增长而增加,而且确实如此。 许多人现在已经研究了很多很多脊椎动物组织。 而且似乎组织越老,衰老细胞就越多。

(06:29) 该声明的警告是,即使在非常古老和非常患病的组织中,它们中的数量仍然很少。 最多百分之几。 那么为什么人们认为这与衰老有关呢? 这与细胞衰老时发生的第三件事有关,即它们开始分泌大量在细胞外具有生物活性的分子。 这意味着这些衰老细胞可以将免疫细胞呼叫到它们所在的位置,这会导致相邻细胞无法发挥作用。 它基本上会导致一种传统上称为慢性炎症的情况。 你知道,当然,慢性炎症也是患上与年龄相关的癌症的一大风险。 与其说是儿童癌症,不如说是与年龄有关的癌症。

斯特罗加茨 (07:26):因此,停止分裂的一小部分细胞会长时间徘徊,不要——不要死,但会分泌称为免疫细胞或免疫系统其他部分的分子。 还有什么——我的意思是,他们是在发出“来杀我”的信号吗? 或者发生了什么事? 他们为什么,他们在分泌什么?

坎皮西 (07:50): 是的,所以他们分泌了大量的分子。 所以其中一些是生长因子。 我们前段时间报道过,至少在一只老鼠身上,如果你制造一个伤口,比如皮肤伤口——只需在老鼠背部进行一点穿刺活检——在伤口部位,衰老细胞会在几个天,它们会分泌有助于伤口愈合的生长因子。

(08:17) 这就是为什么选择这种表型的进化。 这并不全是坏事。 另一方面,如果您附近有一个癌前细胞,并且现在正在分泌这些生长因子,并且该癌细胞看到它们,则该癌细胞可能会醒来并开始形成肿瘤。 再说一次,当你年轻时对你有好处,当你老了对你不利。

斯特罗加茨 (08:44): 好吧,在我们谈论衰老细胞时,让我问一些基本知识,因为我认为有些事情我很好奇。 例如,我是否应该将它们视为像任何其他类型的细胞一样开始,并且某些东西使它们走上了衰老的道路? 还是我们与他们一起出生? 或者是什么,思考这个问题的正确方法是什么?

坎皮西 (09:04): 我认为现在的领域是我们开始意识到所有的衰老细胞都是不平等的。 然后问题是,为什么一开始是一个正常的细胞——所以你是对的,你从一个正常的细胞开始。 是什么让它进入这种不分裂的奇怪状态? 它拥有它必须制造和分泌的所有这些分子。 答案是,我们倾向于将各种压力与癌症和衰老联系起来。 例如,任何破坏基因组甚至破坏我们现在所说的表观基因组的东西。 基因在细胞核内的组织方式,任何可能导致细胞进入衰老状态的损伤。

(09:51) 另一方面,也有一些我们不正常思考的压力——当然是联想,与癌症无关。 但是,例如高级糖基化终产物,葡萄糖水平过高时发生的化学反应。 因此,对于患有糖尿病或糖尿病前期疾病的人来说,这是一个大问题。 所以那些,那些化学物质也会导致细胞衰老。 因此,将其称为压力反应更为合适,除非并非所有压力都会导致衰老。

斯特罗加茨 (10:30):如果可以的话,让我们谈谈您和您的团队所做的小鼠实验——真正开创性的实验,您在转基因小鼠的分子生物学中使用了该技术。 也许首先,您应该告诉我们它们是什么,然后您如何将它们用作如何摆脱不良衰老细胞的试验台。

坎皮西 (10:49):所以现在在生物学中,将 DNA 插入小鼠基因组非常简单易行,然后让小鼠发育成成熟的成年小鼠,并让成年小鼠生下婴儿。 所以我们制作的鼠标,这个反式——。 所以这就是所谓的转基因,我们制造的转基因小鼠,携带了一段DNA,当细胞衰老时,它含有一种外来蛋白质。 而这种外来蛋白质有三个部分。 一种我们称之为发光的分子,这意味着我们可以对活体动物的细胞进行成像。 它有一种荧光蛋白,这意味着我们可以从那只老鼠的组织中分选衰老细胞。 但最重要的是,它有一个杀手基因,一个通常是完全良性的基因。 但是如果你喂一种药物,这种药物也是非常良性的,这种药物和外源基因的存在会导致衰老细胞死亡。

(12:01) 所以我们很久以前就做了这个鼠标。 我们已经与几十个研究不同衰老疾病的学术实验室分享了它:阿尔茨海默病、帕金森病、心血管疾病、与年龄有关的癌症、骨质疏松症、骨关节炎等。 结果令人震惊。

(12:27) 如果您消除衰老细胞,则可以对与年龄相关的病理做以下三件事之一:要么减轻其严重程度,要么推迟其发作,或者——当然,这是我们都喜欢的一个——在少数情况下,你甚至可以逆转这种病态。

斯特罗加茨 (12:49): 哇哦。

坎皮西: 我知道。 到目前为止,对于骨关节炎来说都是如此。 所以这现在有点让人相信开发可以做我们的转基因可以做的药物的想法。 任何成年人获得转基因都为时已晚。 但如果你有一个未出生的婴儿,这是可能的。

斯特罗加茨 (13:09): 哦,我明白你的意思了。 我的意思是,当然,这对我们来说是一大罐虫子,难道不是这样想的,你知道——

坎皮西 (13:15): 我知道,这太政治化了。 它已经完成了。

斯特罗加茨 (13:17): 哦,真的吗?

坎皮西 (13:19):嗯,已经完成了。 中国已经做到了。 正确的?

斯特罗加茨 (13:22):你是说胎儿——或者在胎儿之前——

坎皮西 (13:25): 没错。 被设计了。 是的。 我不知道是谁干的,干这件事的中国人因为没有足够的控制而受到社区的谴责。 没有监督,等等,等等。 但这是可能的。 我们不能制造转基因人没有智力上的原因。 我的猜测是,不仅仅是中国。

斯特罗加茨 (13:45): 好的,就实际情况而言——我们知道你已经在——你和其他人做转基因老鼠,如果我——只要确保我明白了。 你说转基因分为三个部分,其中两个听起来像是用于检测的。 所以有发光和荧光部分。 但是,杀手部分是扮演——在未来——药物作用的部分,我想,它可以杀死坏的衰老细胞。 你有这种遗传机制——

坎皮西 (13:46):完全正确。 所以我们用来杀死老鼠衰老细胞的药物对人类不起作用,因为人类不是转基因的。 但现在的想法是开发新药。 他们正在开发中。 在那里,已经有一些被用于小鼠,甚至有一些在人类的早期临床试验中,他们认为它们会模仿我们的转基因在这种其他良性药物存在的情况下可以做什么。

斯特罗加茨 (14:13):所以这里的妙语是,如果这真的发生了,这给了我们希望,正如你所说,推迟、改善或在某些情况下可能——再一次,我们在做梦,但就像有这背后的科学——或者可能逆转其中一些与年龄有关的疾病。 只是你告诉我们的。 是的。 哇。

坎皮西 (15:01): 你会死在 110 的网球场上。但你会赢的。

斯特罗加茨 (15:06):非常感谢,朱迪。 这只是一次愉快的谈话,我很高兴。

报幕员 (15:14):探索更多的科学奥秘 广达杂志爱丽丝和鲍勃遇见火球,由麻省理工学院出版社出版。 现在可在 Amazon.com, 巴诺书店 或您当地的书店。 另外,一定要告诉你的朋友 为什么的喜悦 播客,给我们一个积极的评价或关注你听的地方。 它可以帮助人们找到这个播客。

斯特罗加茨 (15:39):我们为什么会变老以及随着年龄的增长我们的身体会发生什么是关于衰老的两个最大谜团。 另一个谜团与性别差异有关。 女性的寿命往往比男性长。 人们常说他们的寿命长了三到五年。 但实际上,如果您查看全球统计数据,您会发现在某些地方,女性的寿命要长 10 年以上。 那么,是什么让女性更有韧性呢? 与 70 岁的男性相比,70 岁女性的身体在生物学上可能比她 70 岁年轻。 衰老研究人员表示,每个人的表观遗传时钟运行方式不同。

(16:19) 如果我们能够理解为什么女性大脑的老化程度可能与男性不同,我们或许能够开发出治疗方法来帮助每个人。 对这个问题的研究让我们了解蛋白质、性染色体和激素。 目标是更好地理解所有这些。 我们能以某种方式减缓衰老过程吗?

(16:39) 现在和我一起讨论这一切的是 Dena Dubal 博士。 她是加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所的神经病学副教授。 她的实验室研究女性长寿和大脑老化。 是什么使它能够抵御认知衰退? Dubal 博士也是 Simons Collaboration 的一名调查员 可塑性和老化的大脑. Dena,非常感谢你今天加入我们。

德纳杜巴尔 (17:06):我很高兴。 谢谢你邀请我。

斯特罗加茨 (17:08): 嗯,我真的很兴奋。 你知道,我认为在我自己的家庭中,有些女性在 90 年代是多么的敏锐,甚至。 我最近有一位姨妈刚刚过世,就在她 100 岁生日前夕。 她吸了一辈子的烟。 但她很敏锐。 我不知道她怎么能活这么久。 男人都走了,丈夫都死了。

杜巴尔 (17:32): 是的,我在我很小的时候就注意到我的原生家庭有类似的事情,那就是女性比男性寿命更长。 长大后的每个夏天,我的父母都会带我回到他们的原籍国印度。 他们是来自印度的移民。 我们会花时间在古吉拉特邦西部的一个小村庄里。 很了不起的是,老年人实际上主要是女性。 我有一个曾祖母,她的名字叫伦巴,她只是一个了不起的女人,没有受过教育,但非常聪明。 她几乎活到了 90 多岁。 而她的丈夫,我的曾祖父,尽管健壮、高大、英俊,也很聪明,但在四十出头时就去世了。 所以她的寿命几乎是他的两倍。 在我的整个大家庭中都看到了这一点,女性比男性活得更长,我一直想知道为什么会这样。

斯特罗加茨 (18:41):我的意思是,我相信我们的许多听众都在想同样的事情。 女人比男人活得更久,这是一个很平常的经历。 当然,它不是通用的。 有各种原因的例外,但是,但这只是一个惊人的大趋势。

杜巴尔 (18:55):因此,在全世界记录死亡率的每个社会中,女性的寿命都比男性长。 从寿命较短的塞拉利昂到寿命更长的日本和瑞典。 但这里有一条非常有趣的信息:当我们回顾多个国家和社会的历史时,在饥荒和流行病等极端死亡率的时期,女孩的寿命会比男孩长,而女性的寿命会比男人长。

(19:34) 这确实向我们表明,女性长寿有一个生物学基础,因为即使环境中的压力非常高且死亡率非常高,女孩的寿命也比男孩和女人长比男人长寿。 有一些非常、非常悲伤和非常了不起的时期,证明了这一点,包括爱尔兰饥荒和我们世界历史上的许多其他例子。

斯特罗加茨 (20:04): 认为它以某种方式如此内在,这真的很迷人,有一些东西——你知道,你提到了文化方面,但感觉确实有一些纯粹的生物学因素也在发生。 我想知道我们是否可以参与其中。 我的意思是,身体本身是否发生了一些可以解释这些差异的事情?

杜巴尔 (20:26):我真的想说,有四个主要原因。 如果我们从生物学角度考虑这一点,为什么会有性别差异和人类寿命。 其中之一与性染色体、我们的基因、我们的遗传密码以及我们体内的每一个细胞有关。 那就是雌性哺乳动物,当然还有雌性人类哺乳动物,每个细胞中都有两条 X 染色体。 其中一个在发育过程中失活,但有两条X染色体,即女性和女孩的性染色体互补。 相比之下,男孩和男人有一个 X 和一个 Y。

(21:12) 因此,从一开始,我们的基因就有一个非常明显和显着的差异。 因此,由于存在这种差异,女性的 XX 与男性的 XY 相比,存在生物学原因,即寿命的性别差异。 一个是在男性中存在 Y。尽管没有实验证明,但人们认为 Y 染色体的存在可能会产生毒性或有害影响。

斯特罗加茨 (21:48):哇,好主意。 那么,为什么生物会变老呢? 为什么我们不能永远活着? 首先是什么导致衰老?

杜巴尔 (21:56):这是一个非常简单但很哲学的问题。 我会说衰老是细胞生物学随着时间的推移而发生的事情。 生物功能发生变化会导致功能障碍和对疾病的易感性。 一个主要原因是遗传不稳定。 所以随着时间的推移,我们的遗传密码变得更加不稳定。 会发生一些突变。 我们的部分基因会跳跃——那些被称为转座子——并破坏我们遗传密码的其他部分。 发生了一些变化——表观遗传,这意味着在我们的基因之上——最终改变了我们细胞表达自己的方式。 随着年龄的增长,这种情况会随着时间的推移变得失调和功能失调。

斯特罗加茨 (22:54): 好吧,那么,我们为什么变老的故事显然是一个非常多方面的故事。

杜巴尔 (23:01): 是的,是的,还有我们所说的体内平衡的丧失。 但实际上,那是蛋白质的管家。 它们是如何翻转的,它们是如何被修饰的,它们是如何折叠的,我们细胞中的蛋白质做了什么。 这些蛋白质的管家随着年龄的增长而下降。 因此,这种本质上是垃圾的堆积,就像杂物一样,真的堵塞了细胞过程,也导致了衰老。 线粒体是我们细胞的动力源,随着年龄的增长,它们会出现更多的功能障碍。

(23:40) 这让我们回到了女性长寿的另一个可能的生物学原因,它让我想到了一种叫做“母亲的诅咒”的东西。 所以你所有细胞中的所有线粒体,史蒂夫和我所有的人,都是从我们的母亲那里继承来的。 因此,在细胞分裂和受精卵产生的过程中,母亲传递线粒体,而不是父亲。 所以这一点变得非常重要,因为线粒体只能在女性体内进行进化。 男性永​​远不会传递他们的线粒体。

(24:24) 因此,归根结底,与男性生理学相比,线粒体功能更加进化为女性生理学。 当事情开始出错时,这可能会对衰老产生影响。 雌性细胞可能更适合,因为与雄性细胞相比,它们的线粒体更多地进化为雌性细胞。 对于男性来说,那将是母亲的诅咒。

斯特罗加茨 (24:50):然后是母亲对女性的祝福,也许吧。 有趣的。 这是一个有趣的事情。 哇。 所以这让我对正在发生的事情有了一个很好的了解。 因此,活得更久只是我们将在这里讨论的一个方面。 还有生活得更好的问题,对吧? 就人们而言,没有经历我们与变老相关的认知衰退或减少认知衰退。

杜巴尔 (25:18): 是的。 所以,寿命是一回事,对吧? 怎么,一个人能活多久? 而现在,历史上最长寿的人已经活到了大约 122 岁。 但是,健康跨度实际上是衡量一个人能活多少年的健康标准。 这就是我们真正渴望的,是真正健康的健康跨度,我们不会患上癌症、心血管疾病、神经退行性疾病(如阿尔茨海默氏症)、认知衰退以及随着年龄增长而发生的更多疾病。

(25:58) 因此,如果健康跨度非常好,一个人在没有这些慢性衰弱性疾病的情况下过着健康的生活,直到,比方说,100 岁,然后一个人在睡梦中安详地死于肺炎,比方说。 但那是健康跨度。 这真的是没有疾病的生活。 而且,你知道,我们对寿命如此感兴趣的原因是,帮助我们活得更久的东西往往会帮助我们活得更好。

(26:32) 因此,如果我们能够了解共同作用以实现长寿的分子,我们就可以收获这些分子来帮助对抗疾病。 这就是为什么我们如此感兴趣,“哇,为什么女性比男性长寿?” 是否有一些衰老生物学可以被发现、学习和收获,以提高男性和女性的健康寿命?

斯特罗加茨 (27:02): 那么,让我们开始讨论吧。 我的意思是,我想我们的常识会说它必须与性激素有关。 我们将睾丸激素与男性联系起来,将雌激素与女性联系起来。 雌激素是这里的秘密吗,它具有某种保护作用? 或者,让我们开始吧。 难道,这是雌激素的故事吗?

杜巴尔 (27:24):是的,这是一个黄金问题。 所以这让我想到了长寿性别差异的第四个生物学原因。 一个是,会不会是 Y 的存在会增加死亡率? 延长寿命的女性是否有额外的X? 是母亲对母亲的线粒体遗传的诅咒只对男性起作用吗? 第四,性激素呢? 会不会是睾酮减少了男性的寿命而雌激素增加了女性的寿命?

(27:58)我认为这是一个非常重要的可能性,考虑到生物学和寿命方面的性别差异。 我们从自然的人体实验和动物实验中获得了一些非常有趣的线索。

(28:16)有一些支持认为去除睾酮可以延长寿命。 朝鲜朝鲜王朝有一群被阉割的朝鲜太监。 他们是王朝和朝廷中有用和受人尊敬的成员。 他们的寿命很长,比同时生活的具有相同社会经济地位的男性寿命要长得多——平均要长 15 年。

斯特罗加茨 (28:49):这太棒了。

杜巴尔 (28:51):对吧?

斯特罗加茨 (28:52):哇!

杜巴尔 (28:52):这表明减少睾酮可以延长寿命。 事实上,我们确实看到了这一点。 已经有动物研究表明,羊被阉割后会比没有阉割的羊活得更长。 还有一些对狗的非常有力的研究。 当然,我们为我们的狗绝育,阉割的公狗会比未阉割的公狗活得更长。

(29:16): 但是,史蒂夫,我必须告诉你,你问的这个问题让我燃烧了很多很多年。 会不会是导致女性长寿的荷尔蒙? 是雌激素,还是有助于长寿的性染色体? 到那时,我们做了一个非常巧妙的实验来剖析这两个原因,如果这是个好时机,我很乐意解释一下。

斯特罗加茨 (29:42):它很完美,而且我喜欢你,你形容它很整洁,因为我读过——在阅读它为我们的谈话做准备时。 我认为这是一种优雅的方式——你知道,这就像最初的科学。 这是科学的方法,提出这个棘手的问题并找到一种方法来得到一个很好的近似答案。

杜巴尔 (30:04):这是一个非常令人兴奋的实验。 结果是什么并不重要,我们要遵循科学,科学会告诉我们一些关于长寿性别差异的原因。

(30:18) 因此,为了能够剖析女性的长寿是由激素驱动还是由性染色体驱动,我们使用了一种非常优雅的动物模型,如你所说,称为 FCG 模型,即“四种核心基因型”模型。 在这些老鼠身上,有一种基因操作,发生了一种基因工程。 那是在Y染色体上,有这个 SRY,或睾丸决定因素,有一个基因导致男性分化和睾丸和睾酮的产生。

(30:58) 所以在这个模型中, SRY 从 Y 染色体上取下并添加到任何其他常染色体,即非性染色体。 而这允许的是这个睾丸决定因素的遗传, SRY,它由 XY 的男性或 XX 的女性继承。 因此,归根结底,这种基因工程能够创造出具有四种性别的小鼠:具有卵巢的 XX 小鼠,这是典型的雌性生物学基因型和表型。 XX 小鼠发育为雄性,有睾丸。 又是这样,因为他们继承了睾丸决定因素 SRY 而且它们已经分化为雄性,它们与其他雄性小鼠无法区分,除了它们是XX。 所以他们有睾丸,他们有男性生殖行为,他们射精。 他们在笼子里打架。 它们是雄性老鼠,但它们是 XX。

斯特罗加茨 (32:10):嗯。 所以我明白了。 我想确保每个听的人都明白,因为这种做事方式太不可思议了,你可以做到。 我的意思是,让我粗略地说一下——我认为它大致正确——从表型上看,它们在外面看起来像男性,但在内部,就染色体而言,它们看起来像女性。

杜巴尔 (32:29):没错。 这是正确的。 然后我们在雄性小鼠身上做同样的事情,因为我们产生的 XY 雄性小鼠缺乏睾丸决定因素,并且默认发育为雌性——也就是说,它们与其他雌性小鼠没有区别。 它们有卵巢,有子宫,有循环,有雌性生殖行为,它们是雌性老鼠,只是它们的基因是 XY。 然后我们有典型的男性,即已经发展出男性表型的 XY 男性。

(33:08) 所以这个模型产生了男性和女性的四种性别基因型,XX 和 XY,它们发育于卵巢或睾丸。 这使我们能够真正追踪哪些老鼠会活得更久。 是XX还是XY都有卵巢的老鼠吗? 或者是XX的老鼠,有雌性基因,不管是卵巢还是睾丸?

斯特罗加茨 (33:37):在你透露答案之前? 让我以不同的方式问这个问题,因为我希望每个人都在脑海中仔细考虑这个问题,然后猜测答案是什么。 所以问题是,你创造了这个让我们难以理解的东西,但我认为我们已经做到了。 这四种性别,一个传统的男性,一个传统的女性,一个遗传上的男性,但我不知道你叫哪个男性。 你打电话——你打电话,你把男性称为任何XY,对吗?

杜巴尔 (34:07):我愿意。 但它是,这是一个品味和风格的问题。

斯特罗加茨 (34:11): 好的,但是它是一个,它是一个 XY 但有卵巢的有机体,是的。 或者你可以拥有一个 X 有机体。它不是一个器官。 这是一只有XX,但有睾丸的老鼠。

杜巴尔 (34:24): 是,是数独。 就像这是科学数独。

斯特罗加茨 (34:30):太好了。

杜巴尔 (34:30):是的,我们实际上没有具体的假设,我们要遵循科学。 我们非常清楚地发现,具有两条 X 染色体的小鼠比 XY 的小鼠寿命更长。 因此,XX 小鼠,无论长大后有卵巢并有大量雌激素,也不管有睾丸和大量睾酮,与 XY 相比,XX 小鼠的寿命更长。 所以这是一个决定性的基因实验,它第一次真正地向我们展示了性染色体有助于女性长寿。

(35:14) 现在,这个实验也教会了我们更多。 所有组中寿命最长的小鼠,或卵巢与 XX 染色体结合的小鼠,寿命最长,这表明卵巢产生的激素、卵巢和激素也有助于女性长寿。 那也许睾丸激素是有害的。 所以答案是,主要的统计效应是性染色体有助于女性长寿。 然而,荷尔蒙也确实在那里产生了影响。

斯特罗加茨 (35:56): 那么在你创造的这个数独中我们可以选择的四种性别中,传统的女性,如果我可以继续这样称呼的话,似乎是赢家?

杜巴尔 (35:56):活得最长。 是的。

斯特罗加茨 (36:12):最坏的情况呢? 我猜生活最短的那个呢?

杜巴尔 (36:16):有睾丸的 XY? XX 小鼠,无论是在卵巢还是睾丸中长大,都比在卵巢或睾丸中长大的 XY 小鼠寿命更长。 XX 小鼠的寿命比 XY 小鼠长约 15% 到 20%。

斯特罗加茨 (36:33):这是一个巨大的差异。 真的,我的意思是,我认为任何统计措施都被认为是重要的。 你的统计学家一定说过,对吗?

杜巴尔 (36:41):当然。 非常非常明显显着,非常明显的性染色体效应。

斯特罗加茨 (36:47): 嗯,谢谢你,Dena 的那份非常鼓舞人心和深思熟虑的笔记。 你知道,这真的只是一场精彩的讨论。 非常感谢您今天加入我们。

杜巴尔 (36:55):我的荣幸。

报幕员 (36:58):想知道数学、物理、计算机科学和生物学前沿发生了什么吗? 纠缠不清 广达杂志,由西蒙斯基金会支持的编辑独立出版物。 我们的使命是通过公共服务新闻阐明基础科学和数学研究。 请访问我们的 quantamagazine.org。

史蒂夫·斯特罗加茨 (37:22): 为什么的喜悦 是一个播客 广达杂志,由西蒙斯基金会支持的编辑独立出版物。 西蒙斯基金会的资助决定对本播客或 广达杂志. 为什么的喜悦 由 Susan Valot 和 Polly Stryker 制作。 我们的编辑是 John Rennie 和 Thomas Lin,得到了 Matt Carlstrom、Annie Melchor 和 Leila Sloman 的支持。 我们的主题音乐由 Richie Johnson 创作。 我们的标志由 Jackie King 设计,剧集的艺术作品由 Michael Driver 和 Samuel Velasco 设计。 我是你的主持人,史蒂夫·斯特罗加茨。 如果您对我们有任何问题或意见,请发送电子邮件至 quanta@simonsfoundation.org。 谢谢收听。

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