发布日期： 2024年11月08日
来源：Science
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为了揭开人类衰老的秘密，研究人员可能会更好地观察在沙发上打盹的宠物，而不是实验室的小鼠。
上个月在华盛顿州西雅图附近举行的比较和进化神经生物学湖会议（Lake Conference on Comparative and Evolutionary Neurobiology）上公布的一项研究结果显示，随着猫的年龄增长，它们的大脑会出现萎缩和认知能力下降的迹象，与衰老的小鼠大脑的变化相比，这种退化更类似于衰老的人类。
这些结果是一个名为“翻译时间”（Translating Time）的大型项目的一部分，该项目比较了150多种哺乳动物的大脑发育，现在正在扩展到包括衰老的数据。研究人员希望这些数据能够帮助研究人员破解与年龄有关的疾病的原因，特别是影响大脑的疾病，如阿尔茨海默病。
“为了应对人类医学的挑战，我们需要从广泛的模型系统中汲取经验，”阿拉巴马州奥本大学兽医学院的比较神经科学家Christine Charvet说，她介绍了这项工作。“猫、狐猴、小鼠都很有用。我们不应该把所有精力都集中在一件事上。”
翻译时间项目始于20世纪90年代，是发育生物学家的一个工具。该项目的科学家们收集了各种哺乳动物大脑达到一系列发育里程碑所需时间的数据，并利用这些数据绘制了两个物种在一段时间内的相对发育图表。这可以帮助研究人员将动物发育的观察结果与相应的人类年龄联系起来。
然而，多年来，当Charvet在会议上展示这些数据时，研究人员不断要求她扩展数据库，不仅包括早期发育，还包括大脑随着动物年龄的变化。
长期以来，科学家们一直对标准实验室模型在理解人类衰老及其对独特的人类大脑的影响方面的局限性感到沮丧。小鼠只能活几年，不足以积累被认为会导致人类某些神经退行性疾病的损伤。俄亥俄州肯特州立大学的比较神经生物学家Melissa Edler说，小鼠可能也拥有人类所缺乏的清除被称为斑块的错误折叠蛋白质团块的机制，而斑块是阿尔茨海默病的标志。
北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学研究灵长类进化遗传学的Elaine Guevara说，小鼠和人之间的进化不匹配可能是开发治疗这种疾病的疗法经常失败的原因之一。她说：“小鼠不会出现阿尔茨海默病的典型特征。它们的大脑和我们的完全不同。”
伴侣动物可以提供另一种选择。它们比小鼠活得长，与主人共用一个环境，容易患上人类疾病，包括肥胖和糖尿病。由西雅图华盛顿大学和大学城德克萨斯农工大学的研究人员开展的“狗衰老项目”追踪了数万只伴侣狗，以了解它们的基因、生活方式和环境如何影响衰老。
但是几个世纪的饲养已经影响了狗的衰老和疾病，Charvet说。她说，猫的寿命通常比狗长一点，而且通常没有高度近亲繁殖的特定性状，其中一些性状也会增加疾病风险。
因此，Charvet和她的同事们一直在从兽医诊所和动物园收集数据，并发起了一项名为“Catage Project”的活动，要求猫主人提交有关他们宠物的数据。
到目前为止，他们已经收集了数千只猫的健康记录和血液样本分析结果，并对50多只猫进行了脑部扫描。利用他们自己的数据和已发表的文献，研究小组正在沿着猫和人类年龄之间的非线性关系填充事件。例如，一只一岁的猫大致相当于一个18岁的人。但在接下来的一年里，一只猫只会变老大约4个“人类年龄”，变得和22岁的人一样成熟。
到15岁时，猫的年龄相当于人类的80多岁。Charvet说，一些猫在那个时候会经历认知能力下降，研究小组收集的大脑扫描显示，老年猫的脑容量变化与老年人的脑容量变化相似。先前的研究也表明，猫可以积累斑块和异常蛋白缠结，类似于人类阿尔茨海默病的特征。
Edler说，最终，研究人员可能会针对衰老和神经退化的不同方面开发出各种模型系统。她说，尽管小鼠在人类衰老的某些方面不是很好的模型，但它们仍然是有价值的，因为研究人员很容易用啮齿动物进行基因实验。
其他动物，如猫或某些非人类灵长类动物，可能是大脑衰老其他方面的更好模型。在洛杉矶南加州大学研究生命史进化的Caleb Finch主张对裸鼹鼠（Heterocephalus glaber）进行更多的研究，这种小啮齿动物的寿命出奇地长，患癌症的几率也很低。
“猫很有用，”Charvet说。“但它们的用处是有限的。我们还需要其他模型系统。”
Linked Regularities in the Development and Evolution of Mammalian Brains
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