追踪近千名中国长寿老人后，他们颠覆性回答了长命百岁之谜

一次与百岁老人的偶遇，点燃了一位博士生对人类演化和长寿之谜的好奇。当他与导师仔细分析了许多长寿老人们的DNA之后，开始怀疑DNA可以解释长寿原因的传统认知，于是几位中国科学家顶着压力决定硬闯科研无人区，经过20年的摸索，最终取得了开创性的发现，摸到了一头当初不知道存在与否的“大象”的一部分。

撰文 | 黄雨佳

2004年，26岁的孔庆鹏正在中国科学院昆明动物研究所张亚平院士组读博，研究人类的起源演化。一次，在他跟随导师在云南腾冲开会的间隙，他们偶然遇见了一位正在散步的老太太。简单攀谈之后，他们才得知，眼前这位精神矍铄的老人，年纪竟然已经超过了100岁。

孔庆鹏的心中萌生了好奇。他那时正试图从基因组角度研究东亚人群的演化起源，此刻站在这位百岁老人面前，他也对老人的基因组产生了兴趣。征得老人的家人同意后，他们便与老人合影留念，并留存了几根头发，想看看未来是否有机会从中提取脱氧核糖核酸（DNA），找到长寿的奥秘。

孔庆鹏在云南腾冲遇到的百岁老人，摄于2004年2月｜图源：孔庆鹏

谁也没有想到，这次旅途中的偶遇竟然会变成一段漫长研究的开端。二十多年后再回头看，孔庆鹏当年埋下的那颗种子，长出来的并不是一棵关于DNA的树。它最终指向的，是长寿背后更隐秘、也更复杂的一面。

秘密一定在DNA序列中吗？

腾冲那次偶遇之后，孔庆鹏很快迎来了真正进入长寿研究领域的机会。

还是在2004年，四川都江堰被授予了“长寿之乡”的称号。这里百岁老人数量众多，人均寿命也明显高于全国平均水平。当地政府想弄清楚，这些老人为何能如此长寿。

2005年，张亚平院士团队受邀派人前往都江堰，采集当地老人的DNA样本，于是，孔庆鹏终于有机会近距离接触这个特殊的群体。此后，孔庆鹏又与海南医学院的蔡望伟教授合作，前往同样拥有众多百岁老人的海南继续采样。对当时的孔庆鹏而言，这些样本就像是一把把钥匙，似乎随时可能打开长寿之谜的大门。

但那扇大门并没有就此打开。过去，科学家的确发现了一些与长寿相关的DNA突变，但这些突变的发生频率很低，只能解释极少部分长寿样本。事实上，从孔庆鹏采集的这些长寿DNA样本中，他并未找到明确指向长寿的基因突变。可在实地探访过程中，孔庆鹏接触的那些老人不仅长寿，而且依然精神健旺、身体硬朗。长寿显然不是一个单纯的数字，背后一定还有别的东西在起作用。只是，如果那个答案不在DNA序列里，那么它又会藏在哪里？

孔庆鹏渐渐把目光投向了另一种分子——核糖核酸（RNA）。这种分子由DNA转录而来，就像是从DNA蓝图上抄录出来的一份用于工作的副本，它携带着基因信息，会指导细胞如何制造蛋白质。孔庆鹏开始怀疑，真正与长寿相关的，也许并不是基因序列本身，而是基因如何被读取利用。但在当时，这样的想法并没有得到多少支持。人们仍然习惯于相信，长寿的秘密应该刻在DNA里。

时间来到2014年，此时的孔庆鹏已经成为了中国科学院昆明动物研究所的研究员。顶着巨大的压力和风险，他终于下定决心，要将这个想法真正付诸实践。于是，他联系了以长寿闻名的海南澄迈，派出了两名博士生和一名工作人员前往当地，采集长寿老人的RNA样本。

DNA和RNA看似只相差一个字母，但它们的生物化学特性相差极大，而这给采样工作带来了极大的困难。DNA相对稳定，RNA却脆弱得多，在自然环境中很容易降解，在气候炎热的海南，RNA分子只会降解得更快。因此，采样人员必须在采集完样本后立即处理。

最先感受到采样之艰的人之一，是现任宁波大学医学部研究员的肖富辉，他是当年赴海南采样的两名博士生之一。那时，他们扛着离心机、液氮罐等大大小小的设备，在合作者和当地老龄委工作人员及医护人员的配合下，拜访当地的长寿老人。他们需要先抽取血液样本，再当场把其中的白细胞分离出来，加入用于稳定RNA的试剂，混匀后立刻冻存进液氮罐。与此同时，他们还得尽可能完整地记录下老人的其他信息。可他们听不懂海南话，只能依靠当地翻译在中间沟通。

很快，肖富辉就发现，这和以前采集DNA样本完全不是一回事。采集DNA样本要简单得多，无论是拔几根头发，刮取一点口腔上皮细胞，还是取少量指尖血，都不算困难。那时候，他们一天能采上五六十个样本。

可现在，为了获得RNA样本，他们必须从这些年过九旬甚至上百岁的老人身上抽取至少3毫升静脉血。而对于不少老人而言，找到一条适合抽血的血管，本身就是件不容易的事。

于是，采样速度一下子慢了下来。即便一切顺利，他们一天最多也只能采集五六个样本。原本肖富辉以为，这次海南之行只会持续大约一个月，可随着进度一点点往前挪，他越来越清楚地意识到，他们要在海南待上三个月，甚至半年。

审稿拉锯战

但采样艰难只是最表层的困难。真正棘手的是，几乎没有人知道该如何研究。那时，人们从未从RNA转录的角度来研究长寿人群背后的生物学机制。这也就意味着，孔庆鹏团队手里没有现成的路线图，也没有成熟的范式可以照搬，孔庆鹏只能边走边试。

为了尽可能找到与长寿相关的因素，同时考虑到采集的长寿老人大多为女性，孔庆鹏选择用长寿老人的儿媳作为对照组。这样既能控制性别因素，又能避开亲缘关系的影响，同时还能保证对照组与长寿老人拥有相近的饮食习惯和居住环境。

在这样的比较中，他们发现长寿老人细胞中负责清理废物的自噬-溶酶体通路显著增强了，意味着这些长寿老人的身体能及时清理受损的蛋白和体内的废弃物，维持细胞的健康状态，也让他们的身体更有能力抵御衰老和压力。他们随即整理好数据，将论文投给了《基因组研究》（Genome Research）杂志，这是一份在基因组学和分子生物学领域都颇受认可的国际期刊。可孔庆鹏没能想到的是，也正是这样“摸着石头过河”的研究范式，为他们带来了一场历时两年的拉锯战。

起初，论文收到了5位审稿人的意见。其中一位审稿人尤其尖锐，足足写下了12页评审意见。他一方面质疑用长寿老人的儿媳作为对照是否合理，同时也质疑孔庆鹏团队捕捉到的这种独特信号究竟反映的是长寿，还是只是高龄个体的衰老。

为了回答审稿人的质疑，孔庆鹏团队必须拿出更有力的证据。为此，他们做了细胞实验，甚至通过与合作者合作，培育了转基因果蝇，结果显示这套机制的确能够延缓细胞衰老、延长果蝇的寿命。其他4位审稿人已经认可了这项工作的价值，可那位最为强硬的审稿人依旧未能被说服。这篇论文还是被拒稿了。

此时，距离他们最初投稿已经过去了将近一年半。孔庆鹏既无奈又愤怒，他决定给期刊主编写邮件申诉。后来，这位编辑又邀请了两位新的审稿人加入仲裁。就这样，原本已经足够漫长的投稿过程被继续拉长。直到研究团队逐条回复完了7位审稿人的所有意见，这篇论文[1]才终于在2018年被正式接受，并登上了《基因组研究》杂志的封面。

孔庆鹏团队的研究登上了《基因组研究》的封面｜图源：《基因组研究》

说起这段漫长而曲折的投稿经历时，孔庆鹏反倒爽朗地笑着。他回忆道，在与审稿人反复交锋乃至申诉的过程中，他始终告诉论文的第一作者肖富辉，一定要对这项工作有信心。直到今天，孔庆鹏仍然把这项工作视为自己的代表作之一。

但在成就感之外，这段经历也让孔庆鹏开始重新审视自己的研究范式。他原本的设计其实还不够严密，仅仅比较生活在相似环境中的个体并不足以让所有人信服。要让结论更有说服力，他们必须引入更多层次的对照。

他们需要把这些长寿的个体放到更广阔的人群背景中来审视。换句话说，他们需要先绘制出一条人在自然衰老过程中RNA转录变化的“基线”，再把这些长寿老人放进这条轨迹中，看看他们究竟在哪些地方偏离了通常的衰老路径。

集大成之作

建立这样的转录组时钟并不容易。与基于DNA甲基化建立的生物学时钟不同，RNA转录更容易受到各种因素影响，因此转录组时钟整体上更不稳定。而且，即便是相对稳定的DNA甲基化时钟，用欧美数据建立的时钟也未必适用于中国人。到了转录组层面，这种地区和人群差异只会更加明显。

也就是说，如果想尽量排除地区和人群背景带来的干扰，找到真正与长寿有关的转录组线索，孔庆鹏团队无法套用现有的模型，他们必须回到长寿老人所在的地区，从当地不同年龄段的人群中，一点点重建出一条属于这些人群自己的转录组衰老基线。而这也就意味着，他们必须再次踏上采样之旅。

十余年间，孔庆鹏团队辗转海南澄迈、万宁、陵水、临高、文昌，以及湖南宁乡和湖北钟祥等地区，累计采集了1752份样本并获得了他们的转录组信息，其中800多份来自90岁以上的长寿老人，另外900多份来自同地区不同年龄段的人群，年龄跨度从二三十岁一直延伸到100多岁。孔庆鹏指出：“这可能是目前全球规模最大的长寿老人转录组数据集。”

硕士生翁崇峻在分选长寿样本 | 图源：孔庆鹏

这些样本最终勾勒出的图景印证了他们的预期，长寿老人的转录组整体上确实显得更年轻。而当研究团队进一步拆解那些会随年龄变化的分子特征时，他们发现了一组特别的信号。无论在海南、湖南还是湖北，这些长寿老人身上都出现了同样的模式：同样是作为蛋白质工厂的核糖体，在细胞质和线粒体中，竟然走向了转录组基线的不同方向。

在普通人群里，随着年龄增长，编码细胞质核糖体蛋白质和线粒体核糖体蛋白质的基因，表达量通常都会慢慢下降，这似乎是衰老的一部分。但在长寿老人身上，这条常规轨迹被打破了：部分编码细胞质核糖体蛋白质的基因，表达量沿着普通人的衰老轨迹继续下降；与此同时，另一部分编码线粒体核糖体蛋白质的基因，表达量却没有沿着普通人的衰老轨迹继续下滑，反而维持在明显更高的水平。

这一结果引起了研究团队的注意。此前的一些研究表明，细胞质核糖体的减少可能与长寿和健康老龄化有关。相比之下，线粒体核糖体在长寿中的作用却一直鲜有人研究。肖富辉提到，此前只有一项研究发现，在寿命更长的物种中，编码线粒体核糖体的基因往往维持着较高的表达水平，但在人类身上，一直都缺少类似的证据。

线粒体是细胞的能量供应场所，而编码线粒体核糖体蛋白质的基因持续活跃，或许说明线粒体本身还维持着较好的状态。孔庆鹏团队也发现，这些基因的高表达与多种衰老标志物的下降相关，同时还伴随着部分线粒体呼吸链基因的表达量上升。由于线粒体呼吸链是线粒体产能的关键环节，因此这或许意味着，长寿老人的线粒体仍然保留着更强的能量供应能力。

肖富辉猜测，这些更活跃的线粒体核糖体，或许能优先翻译某些更利于长寿的蛋白质，它们可能是支撑健康老龄化的重要基础。

而在中国科学院昆明动物研究所副研究员王昊天看来，这背后或许是一种精打细算的生存策略。王昊天与肖富辉一同分析了这项研究的数据，他认为，长寿老人的身体可能采取了“开源节流”的方式。随着人不断衰老，机体会越来越难维持年轻时那样高强度、高消耗的生理运转，必须重新分配有限的资源。在这种情况下，细胞质核糖体减少就相当于“节流”，帮助细胞降低蛋白质合成等过程中的能量消耗。与此同时，线粒体中的核糖体则承担起“开源”的重任，继续支撑线粒体维持较强的功能，尽可能稳住细胞的能量供应。

带着这一发现，孔庆鹏与合作者将论文投给了比较关注基础科学成果如何应用到临床和健康研究的知名期刊《细胞·报告-医学》（Cell Reports Medicine），希望为他们的转录组与长寿机制研究提供一个合适的展示舞台。这一次，他们收到的反馈与近十年前已截然不同。

经过多年的学习和优化，他们建立起了一套更成熟的研究范式，审稿人也不再像从前那样针锋相对，审稿意见更多集中在如何进一步完善分析，例如建议他们利用国外的小规模长寿人群转录组数据做额外验证。而补充分析的结果，也同样支持了他们的结论。回顾这一变化，孔庆鹏感慨道：“只要建立好研究范式，阻力和质疑就少多了。”

最终，这篇论文[2]于今年4月23日正式发表。对孔庆鹏团队而言，这是他们十余年持续采样、分析和打磨之后的一项阶段性集大成之作。这项研究为理解人类健康老龄化提供了一个新的方向，他们捕捉到了一条此前被忽视的线索：长寿老人之所以在整体上呈现出更年轻的状态，或许是因为他们线粒体里的那套蛋白质工厂仍在以一种更年轻的方式运转。

一头从无到有的大象

但谈起这项研究时，孔庆鹏心里仍有遗憾。他们只是猜测编码线粒体核糖体蛋白质基因的持续高表达可能有助于线粒体变得更好，可这种“更好”究竟体现在哪些方面，线粒体究竟为何会更好，背后是什么样的分子机制，团队目前仍无法给出明确答案。他们也并不知道，究竟是哪些因素在这些长寿老人体内驱动着线粒体核糖体蛋白质基因维持高表达。

从DNA追溯至RNA，孔庆鹏深刻地意识到，长寿秘密的藏身之所难以一言以蔽之。其实，一部分与长寿相关的RNA特征，理论上应该也能在DNA上看到。可DNA上的信号太多太杂，科学家难以通过基因组测序发掘出这些信息。至于其他RNA信号，则可能由于其他原因导致，但我们目前并不清楚。

他们当然也想继续往下追溯，寻找这些长寿老人转录层面的变化在蛋白质层级有何体现。但是，要直接在人群中回答这个问题并不现实。除了样本同样难以获取之外，蛋白质组学常用的质谱技术也成本高昂，同时其精度也未必足以捕捉线粒体内的关键变化。于是，孔庆鹏团队只能暂且把希望寄托在动物中的功能实验上，这也是他们目前正在推进的方向。

然而，在长寿研究领域，功能实验的实验周期过长一直是一大痛点。倘若要在小鼠中证明某种机制确实能延长寿命，那么研究人员不仅要先完成转基因小鼠的构建和繁育，还必须等待这些动物活到足够长的时间，才能证明结论成立。这个过程往往要耗时好几年。而如果还要重复验证，那么实验周期只会被拉得更长。孔庆鹏无奈地表示：“我们只能先把一部分工作发表出来，同时继续做后面的工作。”

也正因如此，孔庆鹏团队现在只能采取一种更折中的推进方式。他们会先用线虫等寿命较短的模式生物来初步筛选长寿相关的因子，只有在这些动物中出现了明显的抗衰作用乃至寿命延长，他们才会进一步用于小鼠中的功能验证。孔庆鹏表示，如果未来条件成熟，他们甚至希望能在非人灵长类动物中检验这些因子的抗衰效果。

不过，在孔庆鹏看来，长寿研究最重要的目标从来都不只是寿命延长。他说：“我们未必要追求生命的长度，而是要去追求生命的宽度。如果生命只是被拉长，却没有相应的质量，也就失去了意义。我认为，健康老龄化才是更重要的问题。改善健康状态和治疗疾病才是我们的最终目标，也是普通大众最现实的需求。”

如今，围绕长寿老人为何长寿的生物学机制研究，已经在多个层面同时开展。科学家从这些人群身上不断看到各种年轻态的特征，从表观遗传组、转录组、蛋白质组再到肠道微生物组，皆是如此。这些结果不断着提醒人们，长寿并不是某一种单一因素的产物，无法只靠环境、饮食或某个特殊基因就能完全解释。即便在那些长寿之乡，真正能活到百岁的人也依然只是极少数。长寿更像是内因与外因长期交织后才抵达的一种结果。

只是，在这些零散而重要的线索背后，是否还存在一个更统一、更底层的整体机制，人们至今仍没有答案。

孔庆鹏每次做报告时，都会在最后一页PPT上放一张“盲人摸象”的图片，这是他对自己这些年做长寿研究的一种概括。孔庆鹏坦言，自己刚开始做长寿研究时，他甚至不知道这头“大象”是否真的存在。那时他只是凭着直觉判断应该存在，但并没有多少把握。直到这些年一路做下来，他们才慢慢确认这头“大象”的存在，也的确摸到了它的一部分。但是，这些局部的碎片能否拼成一幅完整的图景，这头“大象”究竟长什么样，他并不知道。孔庆鹏只知道研究还要继续向前，他希望能在自己退休之前，花10到20年时间，把这头“大象”尽量看得更完整一些。

孔庆鹏把过去二十多年的工作比作了种树，他说：“我们花了大约20年时间来种一棵树，这棵树直到最近才开始结果。果子将会越来越多，树也会变得越来越大。而我相信，未来我们会收获更多更有意思的结果。”

参考链接

[1] https://genome.cshlp.org/content/28/11/1601.long

[2] https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(26)00184-9

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