Maximal livslängd

Maximal livslängd (eller, för människor , maximal rapporterad ålder vid döden ) är ett mått på den maximala tid som en eller flera medlemmar av en befolkning har observerats för att överleva mellan födelse och död . Termen kan också beteckna en uppskattning av den maximala tid som en medlem av en given art kan överleva mellan födelse och död, förutsatt att omständigheterna är optimala för den medlemmens livslängd .

De flesta levande arter har en övre gräns för hur många gånger somatiska celler som inte uttrycker telomeras kan dela sig . Detta kallas Hayflick-gränsen , även om detta antal celldelningar inte strikt styr livslängden.

Definition

I djurstudier anses maximal span ofta vara medellivslängden för de mest långlivade 10 % av en given kohort . Enligt en annan definition motsvarar dock maximal livslängd den ålder vid vilken den äldsta kända medlemmen av en art eller experimentgrupp har dött. Beräkning av den maximala livslängden i den senare meningen beror på den initiala provstorleken.

Maximal livslängd står i kontrast till medellivslängd ( medellivslängd , förväntad livslängd ) och livslängd . Medellivslängden varierar med känslighet för sjukdom, olycka , självmord och mord , medan den maximala livslängden bestäms av "åldringshastighet". [ misslyckad verifiering ] Livslängd hänvisar endast till egenskaperna hos de särskilt långlivade medlemmarna i en befolkning, såsom sjukdomar när de åldras eller kompression av sjuklighet , och inte den specifika livslängden för en individ.

I människor

Huvudartiklar: Äldsta personer och Lista över de verifierade äldsta personerna

Demografiska bevis

Den längst levande personen vars födelse- och dödsdatum verifierades enligt de moderna normerna i Guinness World Records och Gerontology Research Group var Jeanne Calment (1875–1997), en fransk kvinna som verifierats ha levt till 122. Den äldsta mannen livslängden har bara verifierats som 116, av japanska mannen Jiroemon Kimura . Minskning av spädbarnsdödlighet har svarat för det mesta av den ökade genomsnittliga livslängden, men sedan 1960-talet har dödligheten bland personer över 80 år minskat med cirka 1,5 % per år. "De framsteg som görs när det gäller att förlänga livslängden och skjuta upp åldrandet beror helt på medicinska och folkhälsoinsatser, stigande levnadsstandard, bättre utbildning, hälsosammare kost och mer hälsosam livsstil." Djurstudier tyder på att ytterligare förlängning av den mänskliga medianlivslängden såväl som maximal livslängd kan uppnås genom " kalorirestriktionsmimetiska " läkemedel eller genom att direkt minska matkonsumtionen. Även om kalorirestriktion inte har visat sig förlänga den maximala mänskliga livslängden från och med 2014, har resultat i pågående primatstudier visat att antagandena som härrör från gnagare är giltiga hos primater.

Det har föreslagits att det inte finns någon fast teoretisk gräns för människans livslängd idag. Studier i biodemografin av mänsklig livslängd indikerar en lag om bromsning av dödligheten i sena liv : att dödstalen planar ut vid höga åldrar till en dödlighetsplatå i sena livet. Det vill säga, det finns ingen fast övre gräns för människans livslängd, eller fast maximal mänsklig livslängd. Denna lag kvantifierades första gången 1939, när forskare fann att ett års sannolikhet för död vid hög ålder asymptotiskt närmar sig en gräns på 44 % för kvinnor och 54 % för män.

Dessa bevis beror dock på förekomsten av platåer i sena livet och inbromsning som kan förklaras, hos människor och andra arter, av förekomsten av mycket sällsynta fel. Ålderskodningsfelfrekvenser under 1 av 10 000 är tillräckliga för att skapa konstgjorda platåer i slutet av livet, och fel under 1 av 100 000 kan generera en retardation av dödligheten i sena livet. Dessa felfrekvenser kan inte uteslutas genom att granska dokument (standarden) på grund av framgångsrika pensionsbedrägerier, identitetsstöld, förfalskningar och fel som inte lämnar några dokumentbevis. Denna förmåga för fel för att förklara platåer i sena livet löser den "grundläggande frågan i åldrandeforskningen är om människor och andra arter har en oföränderlig livslängdsgräns" och antyder att det finns en gräns för mänsklig livslängd. En teoretisk studie föreslog att den maximala mänskliga livslängden skulle vara cirka 125 år med hjälp av en modifierad sträckt exponentiell funktion för mänskliga överlevnadskurvor. I en annan studie hävdade forskare att det finns en maximal livslängd för människor, och att den mänskliga maximala livslängden har minskat sedan 1990-talet. En teoretisk studie antydde också att den maximala förväntade livslängden vid födseln begränsas av det karaktäristiska värdet för mänskligt liv δ, vilket är cirka 104 år.

Förenta Nationerna har genomfört en viktig Bayesiansk känslighetsanalys av global befolkningsbörda baserad på förväntad livslängd vid födseln under kommande decennier . 2017 95 % förutsägelseintervall för 2090 medellivslängd stiger så högt som +6 (106, i Century Representation Form) till 2090, med dramatiska, pågående, skiktade konsekvenser för världens befolkning och demografi om det skulle hända. Förutsägelseintervallet är extremt brett, och Förenta Nationerna kan inte vara säkra. Organisationer som Methuselah Foundation arbetar mot ett slut på åldrande och praktiskt taget obegränsad mänsklig livslängd. Om det lyckas kommer de demografiska konsekvenserna för den mänskliga befolkningen att vara större i effektiva multiplikatortermer än någon som har upplevts under de senaste fem århundradena om maximal livslängd eller födelsetal förblir obegränsad enligt lag. Moderna malthusianska förutsägelser om överbefolkning baserade på ökad livslängd har kritiserats på samma grund som allmän befolkningsalarmism ( se Malthusianism ).

Icke-demografiska bevis

Bevis för maximal livslängd tillhandahålls också av dynamiken i fysiologiska index med åldern. Till exempel har forskare observerat att en persons VO 2 max -värde (ett mått på volymen av syreflödet till hjärtmuskeln) minskar som en funktion av ålder. Därför kan den maximala livslängden för en person bestämmas genom att beräkna när personens VO 2 max-värde sjunker under den basala ämnesomsättningen som krävs för att upprätthålla livet, vilket är cirka 3 ml per kg per minut. [ sida behövs ] På grundval av denna hypotes skulle idrottare med ett VO 2 maxvärde mellan 50 och 60 vid 20 års ålder förväntas "leva i 100 till 125 år, förutsatt att de bibehåller sin fysiska aktivitet så att deras nedgångstakt i VO 2 max förblev konstant".

Genomsnittlig och allmänt accepterad maximal livslängd motsvarar kroppsmassans extremum (1, 2) och massa normaliserad till höjd (3, 4) för män (1, 3) och kvinnor (2, 4).

Hos djur

Huvudartikel: Lista över längst levande organismer

Små djur som fåglar och ekorrar lever sällan till sin maximala livslängd, vanligtvis dör de av olyckor , sjukdomar eller predation .

Den maximala livslängden för de flesta arter är dokumenterad i AnAge-förvaret (The Animal Aging and Longevity Database).

Maximal livslängd är vanligtvis längre för arter som är större eller har ett effektivt försvar mot predation, såsom fågelflykt, kemiskt försvar eller att leva i sociala grupper.

genetikens roll för att bestämma maximal livslängd ("hastighet av åldrande"). Rekorden (i år) är dessa:

De längst levande ryggradsdjuren har på olika sätt beskrivits som

  • Stora papegojor (aror och kakaduor kan leva upp till 80–100 år i fångenskap)
  • Koi (en japansk fiskart, som påstås leva upp till 200 år, men i allmänhet inte överstiga 50 – ett exemplar vid namn Hanako var enligt uppgift 226 år gammal vid hennes död)
  • Sköldpaddor ( Galápagos sköldpadda ) (190 år)
  • Tuatara (en nyzeeländsk reptilart, 100–200+ år)
  • Ålar , den så kallade Branteviksålen (svenska: Branteviksålen) tros ha levt i en vattenbrunn i södra Sverige sedan 1859, vilket gör den över 150 år gammal. Det rapporterades att den hade dött i augusti 2014 vid en ålder av 155 år.
  • Valar ( Grönlandsval ) ( Balaena mysticetus ca 200 år ) – Även om denna idé var obevisad under en tid har ny forskning visat att grønlandvalar som nyligen dödats fortfarande hade harpuner i sina kroppar från omkring 1890, vilket tillsammans med analys av aminosyror , har angett en maximal livslängd på "177 till 245 år gammal".
  • Grönlandshajar är för närvarande den ryggradsdjursart som har den längsta kända livslängden. En undersökning av 28 exemplar i en studie publicerad 2016 fastställde genom radiokoldatering att det äldsta av djuren som de tog prov hade levt i cirka 392 ± 120 år (minst 272 år och högst 512 år). Författarna drog vidare slutsatsen att arten når sexuell mognad vid cirka 150 års ålder.

Ryggradslösa arter som fortsätter att växa så länge de lever ( t.ex. vissa musslor, vissa korallarter) kan ibland leva hundratals år:

Undantag

  • Vissa manetarter , inklusive Turritopsis dohrnii , Laodicea undulata och Aurelia sp.1, kan återgå till polypstadiet även efter reproduktion (så kallad reversibel livscykel), snarare än att dö som hos andra maneter. Följaktligen anses dessa arter vara biologiskt odödliga och har ingen maximal livslängd.
  • Det kanske inte finns någon naturlig gräns för Hydras livslängd, men det är ännu inte klart hur man ska uppskatta ett exemplars ålder.
  • Plattmaskar , eller Platyhelminthes, är kända för att vara "nästan odödliga" eftersom de har en stor regenereringsförmåga, kontinuerlig tillväxt och celldelning av binär fissionstyp .
  • Hummer sägs ibland vara biologiskt odödliga eftersom de inte verkar sakta ner, försvagas eller förlora fertilitet med åldern. Men på grund av den energi som behövs för att fälla kan de inte leva på obestämd tid.

I växter

Huvudartikel: Lista över äldsta träd

Växter kallas ettåriga som bara lever ett år, tvååriga som lever två år och perenner som lever längre än så. De längsta levande perennerna, vedstammade växter som träd och buskar, lever ofta i hundratals och till och med tusentals år (man kan ifrågasätta om de kan dö av ålderdom eller inte). General Sherman, en gigantisk sequoia, lever och mår bra i sitt tredje årtusende . En Bristlecone Pine i Great Basin som heter Methuselah är 4 854 år gammal. En annan Bristlecone Pine som heter Prometheus var ännu lite äldre och visade 4 862 år av tillväxtringar. Den exakta åldern på Prometheus är dock fortfarande okänd eftersom det är troligt att tillväxtringar inte bildades varje år på grund av den hårda miljön där den växte, men den uppskattades vara ~4 900 år gammal när den skars ner 1964. Den äldsta kända växten (möjligen den äldsta levande varelsen) är en klonal trädkoloni i Quaking Aspen ( Populus tremuloides ) i Fishlake National Forest i Utah som heter Pando vid cirka 16 000 år. Lav , en symbiotisk alg och svampprotoväxt, som Rhizocarpon geographicum kan leva uppemot 10 000 år.

Ökar maximal livslängd

Huvudartikel: Livsförlängning

"Maximal livslängd" betyder här medellivslängden för de mest långlivade 10 % av en given kohort. Kalorirestriktioner har ännu inte visat sig slå världsrekord för däggdjurs livslängd. Råttor , möss och hamstrar upplever maximal livslängd från en diet som innehåller alla näringsämnen men bara 40–60 % av de kalorier som djuren konsumerar när de kan äta så mycket de vill. Medellivslängden ökas med 65% och maximal livslängd ökas med 50%, när kaloribegränsningen påbörjas strax före puberteten . För fruktflugor uppnås de livsförlängande fördelarna med kalorirestriktion omedelbart vid vilken ålder som helst när kalorirestriktionen påbörjas och upphör omedelbart vid vilken ålder som helst efter att ha återupptagit full utfodring.

Ett fåtal transgena stammar av möss har skapats som har en maximal livslängd som är längre än den för vildtyps- eller laboratoriemöss. Ames- och Snell-mössen, som har mutationer i hypofysens transkriptionsfaktorer och därför har brist på Gh, LH, TSH och sekundärt IGF1, har förlängningar i maximal livslängd på upp till 65 %. Hittills, både i absoluta och relativa termer, har dessa Ames- och Snell-möss den maximala livslängden för alla mus som inte har kalorirestriktioner (se nedan om GhR). Mutationer/knockout av andra gener som påverkar GH/IGF1-axeln, såsom Lit, Ghr och Irs1, har också visat förlängning i livslängd, men mycket mer blygsam både i relativa och absoluta termer. Den längst levande laboratoriemusen någonsin var en Ghr knockout-mus, som levde till ≈1800 dagar i Andrzej Bartkes labb vid Southern Illinois University . Maximum för normala B6-möss under idealiska förhållanden är 1200 dagar.

De flesta biomedicinska gerontologer tror att biomedicinsk molekylär ingenjörskonst så småningom kommer att förlänga maximal livslängd och till och med åstadkomma föryngring . Anti-aging läkemedel är ett potentiellt verktyg för att förlänga livet.

Aubrey de Gray , en teoretisk gerontolog, har föreslagit att åldrande kan vändas genom strategier för konstruerad försumbar åldrande . De Gray har instiftat The Methuselah Mouse Prize för att ge pengar till forskare som kan förlänga den maximala livslängden för möss. Hittills har tre muspriser delats ut: ett för att ha slagit livslängdsrekord till Dr. Andrzej Bartke från Southern Illinois University (med hjälp av GhR knockout-möss); en för sena föryngringsstrategier till Dr. Stephen Spindler från University of California (med användning av kalorirestriktioner som initierats sent i livet); och en till Dr. Z. Dave Sharp för hans arbete med det farmaceutiska rapamycinet .

Korrelation med DNA-reparationskapacitet

Huvudartikel: DNA-skadeteori om åldrande

Ackumulerad DNA-skada verkar vara en begränsande faktor vid bestämning av maximal livslängd. Teorin att DNA-skador är den primära orsaken till åldrande, och därmed en avgörande faktor för maximal livslängd, har tilldragit sig ett ökat intresse de senaste åren. Detta är delvis baserat på bevis hos människor och mus att ärvda brister i DNA-reparationsgener ofta orsakar accelererat åldrande. Det finns också betydande bevis för att DNA-skador ackumuleras med åldern i däggdjursvävnader, såsom de i hjärnan, musklerna, levern och njurarna (granskas av Bernstein et al. och se DNA-skadateori om åldrande och DNA-skador ( naturligt förekommande ) ) . En förväntning av teorin (att DNA-skador är den primära orsaken till åldrande) är att bland arter med olika maximala livslängder bör förmågan att reparera DNA-skador korrelera med livslängden. Det första experimentella testet av denna idé var av Hart och Setlow som mätte kapaciteten hos celler från sju olika däggdjursarter att utföra DNA-reparation. De fann att reparationsförmågan för nukleotidexcision ökade systematiskt med arternas livslängd. Denna korrelation var slående och stimulerade en serie av 11 ytterligare experiment i olika laboratorier under efterföljande år på förhållandet mellan nukleotidexcisionsreparation och livslängd hos däggdjursarter (granskade av Bernstein och Bernstein). I allmänhet visade resultaten av dessa studier en god korrelation mellan reparationskapacitet för nukleotidexcision och livslängd. Sambandet mellan reparationsförmåga för nukleotidexcision och livslängd stärks av bevisen på att defekter i nukleotidexcisionsreparationsproteiner hos människor och gnagare orsakar drag av för tidigt åldrande, som granskats av Diderich.

Ytterligare stöd för teorin att DNA-skada är den primära orsaken till åldrande kommer från studier av Poly ADP-ribospolymeraser ( PARP). PARPs är enzymer som aktiveras av DNA-strängbrott och spelar en roll vid reparation av DNA-basexcision. Burkle et al. granskade bevis för att PARP, och särskilt PARP-1, är involverade i att upprätthålla däggdjurs livslängd. Livslängden för 13 däggdjursarter korrelerade med poly(ADP-ribosyl)ationsförmåga mätt i mononukleära celler. Vidare hade lymfoblastoidcellinjer från perifera blodlymfocyter från människor över 100 års ålder en signifikant högre poly(ADP-ribosyl)ationsförmåga än kontrollcellinjer från yngre individer.

Forskningsdata

  • En jämförelse av hjärtmitokondrierna hos råttor (maximal livslängd i 7 år) och duvor (maximal livslängd på 35 år) visade att duvans mitokondrier läcker färre fria radikaler än råttmitokondrier, trots att båda djuren har liknande ämnesomsättning och hjärtminutvolym _
  • För däggdjur finns det ett direkt samband mellan mitokondriemembranets fettsyramättnad och maximal livslängd
  • Studier av leverlipider hos däggdjur och en fågel (duva ) visar ett omvänt förhållande mellan maximal livslängd och antal dubbelbindningar
  • Utvalda fågel- och däggdjursarter visar ett omvänt samband mellan telomerernas förändringshastighet (förkortning) och maximal livslängd
  • Maximal livslängd korrelerar negativt med antioxidantenzymnivåer och produktion av fria radikaler och positivt med hastigheten för DNA - reparation
  • Däggdjur av honkön uttrycker mer Mn−SOD och glutationperoxidasantioxidantenzymer än män. Detta har antagits vara anledningen till att de lever längre. Men möss som helt saknar glutationperoxidas 1 visar inte en minskning i livslängd.
  • Den maximala livslängden för transgena möss har förlängts med cirka 20 % genom överuttryck av humant katalas riktat mot mitokondrier
  • En jämförelse av 7 icke-primata däggdjur (mus, hamster, råtta, marsvin, kanin, gris och ko) visade att graden av mitokondriell superoxid och väteperoxidproduktion i hjärta och njure var omvänt korrelerade med maximal livslängd
  • En studie av 8 icke-primatdjur visade en omvänd korrelation mellan maximal livslängd och oxidativ skada på mtDNA ( mitokondriellt DNA) i hjärta och hjärna
  • En studie av flera arter av däggdjur och en fågel (duva) indikerade ett linjärt samband mellan oxidativ skada på protein och maximal livslängd
  • - reparation och maximal livslängd för däggdjursarter
  • Drosophila (fruktflugor) som fötts upp i 15 generationer genom att endast använda ägg som lades mot slutet av fortplantningslivet uppnådde maximala livslängder 30 % längre än för kontroller
  • Överuttryck av enzymet som syntetiserar glutation i långlivade transgena Drosophila (fruktflugor) förlängde den maximala livslängden med nästan 50 %
  • En mutation i age−1 -genen av nematodmasken Caenorhabditis elegans ökade medellivslängden med 65 % och maximal livslängd med 110 % . Men graden av livslängdsförlängning i relativa termer av både age-1 och daf-2 mutationerna är starkt beroende av omgivningstemperaturen, med ≈10% förlängning vid 16 °C och 65% förlängning vid 27 °C.
  • Fettspecifika Insulin Receptor KnockOut (FIRKO) möss har minskad fettmassa, normalt kaloriintag och en ökad maximal livslängd på 18 %.
  • Däggdjursarters förmåga att avgifta den cancerframkallande kemikalien benso(a)pyren till en vattenlöslig form korrelerar också bra med maximal livslängd.
  • Kortvarig induktion av oxidativ stress på grund av kalorirestriktion ökar livslängden hos Caenorhabditis elegans genom att främja stressförsvar, särskilt genom att inducera ett enzym som kallas katalas. Som visat av Michael Ristow och medarbetare avskaffar näringsantioxidanter helt denna förlängning av livslängden genom att hämma en process som kallas mitohormesis .

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Maximum_life_span&oldid=1140768180 "