近日,《名侦探柯南》第25部剧场版火热上映,其中违背现实科学定律的情节,再次引发了人们的讨论。
其实这部别名《死神小学生》的动漫,从诞生时就充满了奇幻色彩:
高中生侦探工藤新一因为撞破反派的秘密接头,被喂下了名为APTX-4869的致死性毒药。但在主角光环的庇佑下,他不但没有死,还从17岁的少年变成6岁的小孩,化名江户川柯南展开了对反派的调查,也由此开启了一段长达20余年仍未完结、走到哪死到哪的名侦探传说。
作为整个故事开端的APTX-4869,其实是剧中反派组织研发长生不老药时无意中合成的神奇药物,不但不能抗衰老,反而毒性颇强。最妙的是死于该药的人体内检测不出任何中毒迹象,堪称杀人放火必备良药。
然而就是这样一款毒药,却在主角身上惨遭滑铁卢,不但没毒死人还附赠返老还童体验。那么问题来了,APTX-4869从毒药变成不老药,只是因为主角光环吗?从科学角度来看,这样的不老药可能存在吗?
在动漫中,APTX-4869的研发者灰原哀曾经解释过它的抗衰原理:诱导程序性细胞凋亡的同时,强化端粒酶活性,增强细胞的增殖能力。
一边诱导细胞凋亡,一边激活端粒酶,这么简单就能逆转衰老?从理论上来说可能吗?
APTX-4869所诱导的程序性细胞凋亡,是指在基因等因素的控制下,细胞不再生长和分裂而自主选择死亡的过程,通俗来说就是“细胞自杀”[1]。
一般来说,正常细胞是不会突然想不开自杀的,但我们体内也存在着出现了损伤、缺陷甚至病变的细胞,为了整个机体的健康着想,这些细胞就只能舍弃小我。
图注:细胞凋亡过程
问题是这些细胞自杀后,它们原本负责的工作就停滞了,需要新的细胞来填补空缺。此时干细胞就开始发挥作用,通过分裂产生新细胞,源源不断地提供劳动力。
一边是老旧细胞不断自杀,一边是新细胞不断诞生,一死一生之间二者达成了动态平衡,使我们的身体不断清理有害细胞的同时,还能够维持正常的生理机能。
但这样的平衡很脆弱。随着年龄增长,有问题的细胞随时都可能出现,但身体清除这些细胞的能力不断下降,并且干细胞也会衰老。当细胞分裂总次数达到“海夫利克极限"时,细胞染色体上的端粒也随之磨损,无法支持细胞继续分裂,细胞便进入复制性衰老状态[2]。
有问题的细胞越来越多,身体的清除能力却下降了,新细胞也越来越少,最终导致我们的身体机能下降、患上各种疾病,加速衰老。
但科学家对此并非束手无策,他们发现激活端粒酶能够延长端粒长度,从而让细胞继续分裂增殖[3],一定程度上环节衰老难题。
因此,APTX-4869在诱导程序性细胞凋亡来清除体内老弱病残的旧细胞的同时,激活端粒酶活性产生年轻的新细胞,通过给全身细胞“大换血”的方式来逆转衰老,从理论上来说是有可能实现的,虽然端粒酶过表达可能会导致细胞癌变[4]。
既然APTX-4869能够逆转衰老,怎么成为了毒药?为什么有些人吃了会中毒身亡,有些人吃了却能返老还童?
其实一句歌词就能完美回答上述问题:“What doesn't kill you makes you stronger”(杀不死你的使你更强大)。
APTX-4869的名字来源于“APOPTOXIN”的缩写,由“apoptosis”(细胞凋亡)和“toxin”(毒素)两个单词拼合而成(注:4869则是大侦探福尔摩斯·夏洛克名字中“夏洛克”的日语谐音)。顾名思义,它本质上是一种会诱发细胞凋亡的毒药。
科学上存在一种名为 “毒物兴奋效应”的现象,即高剂量的毒物对生物体有害,但低剂量毒物反而对生物体有益[5] 。
这种现象在我们生活中其实很普遍,比如被奉为抗衰圣品的绿茶,其实也是一种“毒物”。过去我们一直认为,绿茶中富含的儿茶素EGCG和ECG是天然的抗氧化剂,可以抑制氧化应激,因此绿茶才有了延年益寿的效果。
但最新研究却发现它们不但不抗氧化,还会在短时间内使氧化应激水平略微提高,但这种轻微的负面刺激反而激活了抗氧化防御酶SOD和CAT的活性,增强了机体对氧化应激的防御能力,从长远来看有利于降低氧化应激水平[6]。
图注:EDCG处理和对照组线虫6h、12h、120h后体内的氧化应激水平
除了绿茶之外,白藜芦醇[7]、槲皮素[8]等许多植物性抗衰物质,它们对身体机能的影响部分是通过”毒物兴奋效应“来实现的。
但毒物抗衰有一个前提,那就是低剂量,带来的负面影响不能超过生物体内某个阈值,否则就真的只是毒物,没有抗衰了。
说到这里,问题的答案基本上就已经出来了。诱发细胞凋亡的APTX-4869之所以会成为毒药,或许是因为它诱发的细胞凋亡程度,超过了大部分人的阈值,导致身体还没来得及产生新细胞代替凋亡细胞,身体功能就先垮掉了。
而主角之所以能活下来,很可能是因为他体内存在某种基因变异,使他的阈值远远超过常人,才使APTX-486的抗衰真正发挥出来。
这里要提醒一句,在没有主角光环的情况下,不建议大家尝试服毒抗衰,因为下场很可能和大郎差不多。
时光派点评
细究下来,28年前在漫画中诞生的APTX-4869,不断与时俱进,吸收了许多先进的抗衰理念,比如Senolytics(诱发细胞凋亡)、激活端粒酶延长端粒、细胞重编程(在极偶然的情况下使神经系统以外的细胞退化到儿童时期),可谓是集诸多抗衰技术之大成者。
但在现实中,我们要想研制出既不会毒死人,又能保留抗衰功效的APTX-4869,仍然还有很长的路要走。《名侦探柯南》连载28年至今没有丝毫要完结的迹象,而不老药的研发也不知何时才能出成果,或许我们可以边追剧边等,看看到底是《柯南》先完结还是不老药先问世。(doge
“我们不是必须随着时间流逝而变老”
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参考文献