压力对寿命影响解析：揭开生死之谜的篇章十一

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3.2.3. 压力与寿命的关系。首先，这个“压力”是指生物压力。现在关于生物压力的研究非常多，我们只要在维基百科上查找“压力（生物学）”条目就可以获得很多信息。

其次，我们需要知道，压力和“表观遗传学”的关系，现代的表观遗传学告诉我们，许多压力所导致的变化是可以遗传的。事实上，许多表观遗传学研究都是通过对研究对象施加各种压力来实现的。举一个比较新的例子，比如2015年10月，美国国家科学院院刊《PNAS》发表了宾夕法尼亚大学研究人员的研究结果，父亲经历的压力可以改变小鼠精子中的miRNA，从而影响其后代的大脑发育。 [18]。此外，许多关于DNA甲基化的表观遗传学实验也是通过对各种动物施加各种应激而获得的。

第三，我们现在讨论的压力本身的含义可能更广泛一些。这里所谓的压力应该包括所有生物体都能感受到的信息，包括各种感觉：冷、热、触觉、疼痛、味觉、嗅觉、听觉、视觉、饱腹感、饥饿感、湿度、光、空气、感觉等传递的信号。磁场、周围环境、各种相关生物（捕食者、猎物、竞争者等），以及各种动植物分泌的信息素等等，总之就是这些信号造成的综合压力。

例如生物还有许多压力传播手段是我们人类所不能感知的，“信息素”就是其中之一。信息素（pheromone，音译作费洛蒙），也称为信息素，它们由一个个体分泌到体外，并被同一物种的其他个体通过其嗅觉器官（如辅助嗅球和犁鼻器）检测到，使后者表现出某些行为、情绪、改变心理或生理机制的物质。它具有通讯功能。几乎所有动物，包括许多植物，都有信息素存在的证据。大致可分为报警信息素、跟踪信息素、性信息素、聚集信息素、空间信息素、舒适信息素等。许多动物，包括昆虫和一些植物，在遇到危险或死亡时会释放警报信息素。因此，在一片我们看起来祥和宁静的丛林里，那里的空气中其实是充满了只有相关物种自己才能解读的各种压力信号的。此外，植物和许多动物一样，也可以利用“信息素”进行交流，以传递警报和应激信号。有些植物，当动物吃掉它们时，会分泌警告信息素，导致邻近植物产生单宁，而单宁会让食草动物认为植物味道变差，变得难吃[19]。可见，通过信息素，压力也可以在植物的种群中获得广泛的传播。综上所述，这个“压力”就是有机体对其所能涉及和感知的一切与周围环境相关的信息的处理，以及各种相关的反馈。总而言之，就是指生物所处的环境对这个生物造成的各种刺激的一个总和。如果压力是这样定义的，那么，这个“压力”的概念，所涉及的范围之广，应该超出了人类目前的知识范围了。尽管这个概念超出了我们的知识和能力，但我们仍然可以讨论压力反应的简化版本。

我们平常对人类这样的高等生物的应激反应，是指交感神经和副交感神经在大脑的控制下，面对应激时的交替作用。同时，大脑会分泌多种脑激素来调节人体内分泌。系统中各种激素的分泌通知各个组织、器官和细胞做出适当的反应，从而达到对外界环境的一定的适应性反应。

我们先想一想，我们身体的哪个部位负责“广义压力”？答案很明显，反应中枢呢。我们的大脑主要通过两个系统与身体进行通讯，以获得对身体的各种控制。首先，像我们的显然应该是我们的神经中枢——大脑，它可以通过我们熟悉的神经系统对压力和各种刺激做出反应；其次，正如我们的大脑神经中枢一样，它也可以通过内分泌系统对压力和各种刺激做出反应，在大脑的下丘脑（Hypothalamus）中。分泌各种脑激素作为信使调节脑下垂体等，并通过脑下垂体产生各种激素，然后刺激包括肾上腺在内的各种内分泌腺产生其他激素，用内分泌系统的主腺，调节身体各个部位对人体内外环境做出各种适当的反应。这种常见的应激信号通路就是所谓的下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴信号通路。虽然实际的流程其实很复杂，激素作为“信使”来与身体各部分通讯，简单来说，大概就是这么一个流程。

图43. 我们的交感神经系统和副交感神经系统如何应对压力。面对压力时，在大脑的控制下，交感神经和副交感神经交替动作，刺激或抑制体内不同的系统。一个有趣的例子是，当一个女孩遇到一见钟情的人时，虽然你不能直接感受到她如小鹿般的心跳，但你可以看到她眼中迅速扩大的瞳孔。这是因为此时她体内的交感神经占主导地位，副交感神经受到抑制。与此同时，她体内的肾上腺素水平也激增，让她的心跳加快。她可能还觉得嘴唇干燥。那是因为唾液腺受到抑制，她的大脑会产生大量的多巴胺，让她陷入愉悦的状态……

图44. 内分泌系统对压力的反应。常见的应激信号传导途径通过所谓的下丘脑-垂体-肾上腺(HPA) 轴传递。

在进一步讨论之前，我们需要先大致了解一下还会涉及内分泌——神经——免疫系统三大系统的交互作用激素是什么，是由体内某个细胞、腺体或器官产生的能够影响体内其他细胞活动的化学物质。只有小剂量的激素才能改变细胞的新陈代谢。只需说“激素”（荷尔蒙，hormone）。。

事实上，当我们讨论大肠杆菌、酵母菌和领鞭毛虫等单细胞生物时，我们已经提到了它们的细胞间通讯。，“激素”是一种可以将信号从一个细胞传递到另一个细胞的化学信使这些细菌分泌一些小分子化合物并将其释放到周围环境中。其他细菌具有这些化合物的信号传感器。通过这些信号接收器，可以获得信号。通过这种方式，它们实现了细胞之间的通讯。在高等动物中，大多数细胞可以产生一种或多种分子，作为信号分子将信号传递给其他细胞。同时，几乎所有的细胞，根据受体的数量和类型，都可以这些细菌之间也会出现一些合作的，既然要合作，那么它们必然要互相通讯。接收许多不同的相关信号。有选择由此可以知道，我们的细胞，我们体内所有的细胞，其实都浸泡在一个信息的海洋当中，我们体内的细胞，每时每刻都在进行着大量的通讯。image 图45.细胞表面和内部的受体，以及与这个受体契合的小分子（激素）如何契合并通过的简化示意图在。细胞可以通过这种方式发出信号和通信

image 图46。细胞表面和内部有许多不同的受体。同时，细胞和腺体分泌的激素种类也很多。有些细胞只有某些类型的受体，只能接收某些类型激素的信号。他们之间的关系是不管是一起协调合作，或者是要集体自杀，都是需要通讯的，而要做到这些，显然离不开这套通讯机制。。

图47. 人类内分泌系统。许多器官产生各种激素和化学物质。广义的内分泌系统其实范围更广。我们体内的大多数细胞，包括脂肪组织，都可以分泌各种小分子化合物，并可以与其他组织和细胞进行通讯。就好象钥匙与锁的关系一样image 图48.压力（Stressor）对内分泌系统（Endocrine System）、神经系统（Nervous System）、免疫系统（Immune System）的影响，以及这三个系统之间错综复杂的关系，它们共同构成了010- 59000 所有多细胞生物都会产生激素，植物产生的激素也称为植物激素。动物产生的激素通常通过血液输送到体内的指定位置，细胞通过其我们的细胞是浸泡在一个信息的海洋里面的，它们每时每刻都在进行着大量的通讯（受体）受体对激素做出反应。内分泌——神经——免疫系统网络。

特殊的1.在特定组织中生物合成特殊激素； 2、储存和分泌激素； 3、将激素转运至靶细胞； 4、通过细胞膜上的膜蛋白或细胞内受体来识别激素； 5、激素传递的信号传递和放大：这一步最终会引起细胞反应，靶细胞反应后，产生激素的细胞能够识别这种反应，最终降解激素产物； 6、激素的降解

对于哺乳动物来说，激素具有广泛的功能。它们可以促进或抑制生物生长；诱导或抑制细胞凋亡；激活或抑制免疫系统；为新的人生阶段做好准备（如青春期、更年期等）；控制繁殖。周期；导致情绪波动；调节新陈代谢；为交配、颤抖或逃跑等行为做好准备；产生饥饿和口渴的感觉；从荷尔蒙的各种作用可以看出，荷尔蒙也一定与我们要讨论的衰老和死亡的话题有关。“受体”。

与人类一样，许多生物体通过调整各种激素的分泌来应对“普遍压力”。

20世纪30年代左右，研究人员观察到一个现象：长期处于压力下的小鼠可以观察到免疫系统萎缩、肾上腺肥大、胃溃疡等症状。这些现象后来在灵长类动物和人类身上观察到。进一步的研究表明，这些现象与我们体内激素分子与受体蛋白结合后，打开了信号通路进行信号转导，并最终使细胞做出特异性反应水平的变化有关。 ** 很多年过去了，现在我们开始知道，过度的压力会损害神经系统、骨骼肌系统、呼吸系统、心血管系统、内分泌系统、胃肠系统、生殖系统等人体七大系统的健康。这些现象很大程度上与我们内分泌系统产生的各种激素有关，尤其是“应激激素”**。

在我们的身体中，位于肾脏上端的两个拇指大小的肾上腺分泌三种关键激素：糖皮质激素、脱氢表雄酮(DHEA) 和肾上腺素。这三种激素被称为“压力激素”。其中，糖皮质激素和肾上腺素是“升压激素”，而DHEA是“减压激素”。

事实上，有很多与压力有关的激素。我们只讨论研究最深入、最典型的激素进行信号转导包含以下几个方面。此外，我们从前面的讨论中已经知道，并且因为激素的分泌，许多都是和大脑所受到的压力相关的，由此我们知道，许多激素的分泌也是和压力相关的糖皮质激素（gc）是肾上腺皮质束状带细胞分泌的一种类固醇激素，具有广泛的抗炎特性。“压力激素”低水平糖皮质激素是维持胸腺功能、刺激各种成熟淋巴细胞的活性、加速未成熟淋巴细胞发育为效应淋巴细胞、增强胸腺分泌胸腺激素的必需物质。但值得注意的是，糖皮质激素诱导的胸腺细胞死亡模型是研究细胞凋亡的经典模型，对胸腺细胞凋亡分子机制的了解大多来源于此。糖皮质激素诱导的细胞凋亡程序既具有细胞特异性，又具有共同的特征。能迅速引起小鼠胸腺显着萎缩，胸腺细胞减少80%以上。研究还发现，生理性糖皮质激素水平诱导的大量胸腺细胞凋亡可以通过肾上腺切除术逆转。随着程序性细胞死亡机制研究的深入，糖皮质激素的作用机制日益明确，因为它可以诱导DNA降解为180 bp及其倍数的DNA片段。这种DNA降解规律是细胞凋亡的典型特征。 [62]

糖皮质激素：当我们承受短期压力时，我们的大脑会控制和调节内分泌系统，导致体内糖皮质激素的水平迅速上升。短期增加糖皮质激素水平可以激活并增强我们的免疫系统。这很好解释。杀死Sockeye三文鱼和阔脚袋齁的主要杀手，也正是糖皮质激素。极端情况下，体内高浓度的糖皮质激素甚至可以直接杀死红鲑鱼。

这是一件很奇怪的事情。为什么我们会进化出如此奇怪的机制，无法用一般理论来解释。我们很难理解为什么我们的免疫系统会被好东西破坏？这对于个体生存来说显然不是一个好的选择。然而，如果我们把这个问题放到本文所讨论的——衰老与死亡这个话题的背景下，我们就会有一个合乎逻辑的解释。

免疫抑制和抗肿瘤活性，包括诱导T细胞和B细胞凋亡的能力：生物体在进化过程中需要具备应对压力的能力，并通过不断的调整来保持动态平衡。而且，这种能力必须是可遗传的，所以遗传是实现压力反馈的重要环节。如果它们不具备适当的遗传反馈能力来应对压力，那么该物种很容易被自然选择所淘汰。表观遗传学在这种适应性反馈中起着非常重要的作用。长期的压力往往意味着长期的竞争环境，往往会发生巨大的变化，需要不断适应其中的生活。面对长期的压力，如果物种不能适应，就会面临生存危机，可能威胁到整个物种的延续。因此，它们一方面需要通过修改自己的一些甲基化水平等，修改自己的各种表观遗传学来获得一定的适应，同时，如果有必要的话，还需要加快自己的进化。适应这种变化。为此，它们可能需要加快生命周期，加快生长、发育和新陈代谢，加快衰老和死亡，通过不断快速地调整各种表观遗传开关和更新世代来适应各种变化。虽然这种加速需要能量和相当的代价，但在自然选择这只看不见的手的微妙调节下，它仍然能够找到一个使自身利益最大化并适合当前竞争环境的平衡点。因此，我们的身体在长期的压力下，会主动破坏自身的系统，包括免疫系统，加速自身的衰老和死亡。有一个合乎逻辑的进化解释。

关于压力对我们身体的激素分泌和免疫系统的影响，一直有一个在演化上难以解释的现象。我们从许多大树和其他生物的策略中知道，延长寿命也可以在竞争中获得许多好处。此外，延长寿命消耗的能量相对较少。所以我们可以看到，很多哺乳动物可能也有很长的寿命，比如我们人类、大象、弓头鲸可能寿命可达200岁。另外，通过考古发现，一些大型恐龙的寿命也很长，这可以通过分析它们骨骼的年轮来确定。这些动物在生态链中处于有利地位，它们的食物相对简单，不需要激烈的狩猎来获取食物。经常可以观察到，他们倾向于选择长寿策略。相应地，它们的新陈代谢可能比小动物要慢。同样处于生物链顶端的狮子，靠激烈的捕猎生存。激烈的狩猎意味着竞争和压力。狮子甚至可能在狩猎时受重伤，所以狮子的寿命并不长，只有10到14年左右。与狮子相反，大象吃植物，弓头鲸吃磷虾和浮游生物。它们没有狩猎压力，巨大的体型也保证了它们成年后会遭到天敌的猎杀。也比较轻。另外，对于狮子来说，如果生活在动物园里没有压力，据记载，它们的寿命可能长达34年。

当谈到压力时，人类的情况要复杂得多。然而，纵观人类历史，我们的整体寿命一直在延长，衰老的速度也在减慢。我相信这不仅是由于科技的发展和食物的丰富，更是因为现代普通人的整体生存压力与古代普通人相比。这是因为人的素质太低造成的。另外，与大多数动物相比，人类已经逃离了弱肉强食、丛林法则，因此人类面临的压力远小于大多数动物。大多数动物，无论是猎人还是猎物，常常要长期面临生死竞争和压力。另外，人类拥有动物界中最发达的大脑，因此人类的寿命在哺乳动物中是非常长的，包括生殖寿命和老年寿命（注：）关于哺乳动物寿命与其大脑的关系，我们将稍后讨论）。当然是但是如果长期的处于压力之中，体内增加的糖皮质激素则会开始抑制，甚至摧毁我们的免疫系统。糖皮质激素甚至可以直接杀死我们体内的淋巴细胞（一种免疫细胞）。糖皮质激素可以诱导并引起大规模胸腺细胞凋亡。而且，糖皮质激素对我们的杀伤并不止这些，长期的高浓度的糖皮质激素它还会杀伤我们的脑神经细胞，损害大脑的海马体等等。所以，压力会影响内分泌系统，并且长期的压力下，我们的内分泌系统甚至会抑制并摧毁我们的免疫系统。。

蜜蜂和白蚁的繁殖和激素长度相似，一个合理的演化论的解释就是。而反之，当一个物种处在一个相对优势的，“广义压力”较低的环境时，它可能就会选择延长寿命（包括延长生殖寿命）的策略。在生物一生中可能面临的诸多压力中，饥饿也是一种非常常见的压力。我们也需要意识到，演化的基本单位是个体，每一个生物个体实际都在走自己独立的演化之路。如果我们面临长期的压力的话，我们上面的讨论以及各种对内分泌系统的研究告诉我们，我们的机体或许就会悄悄提前启动那套自杀机制，导致我们的早衰甚至死亡。自20世纪30年代左右以来，研究人员发现适当的饥饿可以延长生物体的寿命。康奈尔大学在1934年的一项著名实验中发现，只要在实验室给老鼠喂食低热量食物，同时保证它们能够获得足够的营养，避免营养不良，这些老鼠的寿命就会缩短。可以达到预期寿命的两倍。

**过去80年来，许多研究机构进行了大量的动物节食实验。他们发现，营养缺乏可以延长酵母、蠕虫、果蝇、蜘蛛、鱼、大鼠、小鼠和灵长类动物（如猴子）的寿命。它们的寿命可能比自由喂养的参照组长30% 到200%。 [21] **。

2014年6月，美国杜克大学的研究人员发现，夺走线虫的食物会引发线虫进入发育停滞状态：它们会继续蠕动并寻找食物。食物，但他们的细胞和器官将进入永恒的悬浮静止状态。当恢复足够的食物时，它可以继续正常发育，但它可以从中受益，并获得最多两倍的寿命。该研究成果于2014年6月19日发表在Journal of Genetics 《PLOS Genetics》上[22] [21] 。

图49. 显示细胞经过荧光染色后的线虫。绿色的是肌肉细胞，红色的是生殖细胞。在饥饿条件下，这些细胞的发育在发育检查点之前暂停，从而延缓了衰老。

我认为这个实验中显示的线虫可以自由调整它们的寿命，双向调节寿命，这并没有什么特别的。令我感兴趣的是上面的实验无意中显示的内容，压力对寿命的影响也是双向的。研究人员舍伍德和他的同事最初将研究重点放在线虫幼虫发育的最后两个阶段，即——L3 和L4。在这两个阶段，线虫的一些关键组织和器官仍在生长发育。在这两个阶段中，线虫的外阴，即生殖器，从一个只有3 个细胞的小点成长为一个有22 个细胞的球。他们发现，当他们从线虫发育的这两个阶段去除食物时，线虫的生殖孔发育停止在3 细胞状态或22 细胞状态，而不是介于两者之间的任何状态。例如10个细胞的状态）。通过进一步的研究，他们在线虫体内的所有组织和器官中都观察到了同样的现象。这篇文章的意义在于线虫生命因为寿命本身就是一个可以按需要而进行双向调整的变量的发现。线虫的发育过程中有许多“检查点”。它的身体将评估每个检查点，看看条件是否合适。如果是这样，它将继续发展。如果出现上述那样的食物短缺或营养缺乏，他们就会在这个检查点之前停止发育，等待条件合适后再继续。而且从这个实验中我们还可以看出，杜克大学研究人员观察到的线虫寿命延长并不能用大多数已知的衰老和死亡机制来解释。

然而，正如本文2.4中提到的，杜克大学报告发表一年后，西北大学的研究团队于2015年7月发现了秀丽隐杆线虫的衰老死亡开关[11]，并找到了相关基因。他们发现线虫的死亡并不是由所谓的自然衰老引起的。它们的死亡是由生殖干细胞触发的开关控制的。而且，开启线虫死亡开关的“检查点”是在生殖系统成熟后8小时启动。因此，饥饿本身并不是线虫寿命延长的根本原因。不过与上述压力的作用相反的是，饥饿所造成压力却可以延长寿命正常情况下，如果没有到达生殖细胞触发的死亡开关的节点，如果没有被饿死，或者没有被触发死亡机制的另一个触发点的话，就有线虫很可能不会主动触发死亡开关。换句话说，线虫因饥饿而延长寿命，只是为了让其积累足够的能量，使其发育到繁殖的地步，完成其繁殖的使命。由此我们也可以看出线虫的寿命与繁殖之间的关系。因为经过这么久的讨论，我们应该知道，这本是天经地义的事情，对于生物来说，寿命本就是可调的一个变量。这里更深刻的内在原因还是在于寿命是可调的，所以可以自由调节。如果寿命是固定的、不可调节的，就不可能获得如此大的调节范围，达到两倍的寿命。（注：线虫在生殖系统被切除后就会死亡，并且不会永远存活。另外，带有glp-1（e2141）突变的线虫没有生殖细胞系，虽然可以延长寿命，但这说明线虫的死亡机制虽然可以由生殖系统触发，但却是完全独立于繁殖的机制）

生殖的延迟对寿命的影响生命的意义是什么？当然是为了生存、发展、繁殖。如果由于食物短缺，你无法获得足够的能量来发育和繁殖，而你的后代也无法获得足够的能量来发育和繁殖，你该怎么办？因压力而立即自杀？显然不是。相反，生命必须面对这种延长寿命的压力，试图等到食物再次充足、积累的能量足以繁衍的那一天。发育节点或者“检查点”（checkpoints）。它告诉我们，生命的发育不是连续的，而是有许多节点的比线虫还要复杂的是哺乳动物对饥饿应激的反应……

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【原创】死亡的起源——西溪河。 ](https://www.talkcc.com/article/4185074)

未完待续.请点击：死亡起源（12）—— 寿命调整的反馈机制

注释和参考文献

[11] 基因开关的简单翻转决定动物的寿命。链接来源

[18] Ali B. Rodgers、Christopher P. Morgan、N. Adrian Leu 和Tracy L. Bale，通过精子microRNA 进行的跨代表观遗传编程概括了父亲压力的影响，PNAS doi: 10.1073/pnas.1508347112，2015 年11 月3 日

[19] J.du P.B.

othma, Game ranch management, fourth edition, Van Schaik publishers, 2002 [21] Strict diet suspends development, doubles lifespan of worms，链接出处 [22] Adam J. Schindler, L. Ryan Baugh,David R. Sherwood，Identification of Late Larval Stage Developmental Checkpoints in Caenorhabditis elegans Regulated by Insulin/IGF and Steroid Hormone Signaling Pathways，PLOS GENETICS, Published: June 19, 2014?DOI: 10.1371/journal.pgen.1004426