我校生環(huán)學(xué)院趙志軍教授課題組聯(lián)合中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院JohnRogerSpeakman教授團(tuán)隊(duì)在動(dòng)物能量代謝與衰老和壽命的研究中取得新進(jìn)展，以“Body temperature is a more important modulator of lifespan than metabolic rate in two small mammals”為題，于2022年3月15日在線(xiàn)發(fā)表于《Nature Metabolism》壽命可能與代謝率有關(guān)。對(duì)一些動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)代謝率越高壽命越短，高代謝率可能導(dǎo)致自由基生成增加，對(duì)機(jī)體組織氧化損傷加劇，導(dǎo)致衰老加速，壽命變短。但也有一些研究表明，壽命與代謝率沒(méi)有相關(guān)性，某些高代謝率的物種（例如鳥(niǎo)類(lèi)）壽命比較長(zhǎng)，而代謝率較低的物種（例如有袋類(lèi)動(dòng)物）壽命卻較短。由此推測(cè)，代謝率高低與壽命長(zhǎng)短的相關(guān)性可能是在個(gè)體水平，而非種間水平。限食條件下動(dòng)物不僅有較低的代謝率，也有較低的體溫。降低體溫主要通過(guò)降低代謝率來(lái)實(shí)現(xiàn)的，二者密切相關(guān)，因此低代謝率和低體溫可能都是影響衰老和壽命的重要因素。但由于代謝率的變化通常伴隨著體溫的變化，故此難以區(qū)分二者單獨(dú)對(duì)衰老和壽命的影響。

熱中性區(qū)（the thermoneutral zone, TNZ）是指在環(huán)境溫度的某一范圍內(nèi)，內(nèi)溫動(dòng)物耗氧量最低，是代謝的穩(wěn)定區(qū)。TNZ內(nèi)機(jī)體產(chǎn)熱量穩(wěn)定，通過(guò)傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射和蒸發(fā)等散熱途徑，改變身體的熱傳導(dǎo)率，以維持體溫。小型哺乳動(dòng)物馴化于TNZ上臨界溫度（upper critical temperatures, UCT）環(huán)境時(shí)，熱傳導(dǎo)率降低使體溫趨于升高。此時(shí)代謝率持續(xù)維持在較低水平以減少產(chǎn)熱，以避免體溫過(guò)高。在這樣的環(huán)境溫度下，二者體溫和代謝率的變化趨勢(shì)可能相反，可以區(qū)分二者單獨(dú)對(duì)衰老和壽命的影響。

該研究將黑線(xiàn)倉(cāng)鼠(Cricetulus barabensis)和小鼠（Mus musculus）長(zhǎng)期馴化于UCT的環(huán)境下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)機(jī)體大多數(shù)組成成分未發(fā)生顯著變化，但代謝率顯著降低而體溫升高，兩種動(dòng)物衰老加速、壽命均顯著變短，由此區(qū)分了體溫和代謝單獨(dú)對(duì)衰老和壽命的影響。將UCT環(huán)境下的動(dòng)物暴露于微風(fēng)的條件下，風(fēng)馴化未顯著影響代謝率，但顯著增加了熱傳導(dǎo)率、促進(jìn)了機(jī)體散熱、顯著降低了體溫，兩種動(dòng)物均延緩了衰老、延長(zhǎng)了壽命，由此逆轉(zhuǎn)了高溫對(duì)壽命的不利影響。結(jié)果表明，在某些條件下體溫調(diào)節(jié)對(duì)壽命的影響更大，降低體溫利于延緩衰老、延長(zhǎng)壽命。

該研究采用UCT環(huán)境馴化使動(dòng)物體溫升高，而代謝率持續(xù)維持在較低水平，利用風(fēng)馴化增加熱傳導(dǎo)率，增加機(jī)體熱耗散效率，在未顯著影響代謝率的情況下顯著降低了體溫，成功區(qū)分了代謝率和體溫單獨(dú)對(duì)衰老和壽命的影響。該研究也有不足之處，例如動(dòng)物衰老和自然死亡的原因還不清楚，體溫和代謝率未在不同年齡階段持續(xù)測(cè)定，UCT環(huán)境和風(fēng)馴化對(duì)其他物種的影響還不得而知。

該項(xiàng)工作溫州大學(xué)為第一署名單位，合作單位為聊城大學(xué)、中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、Aberdeen University of UK、中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所。趙志軍為本文第一作者，趙志軍和JohnRogerSpeakman教授為共同通訊作者。本項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委等項(xiàng)目的資助。