为了让人类长寿,他们研究了4万只狗狗

为了让人类长寿,他们研究了4万只狗狗

本文来自微信公众号:果壳 (ID:Guokr42),作者:游识猷,原文标题:《这个追踪4万只狗狗的研究,想让狗和人都活得更长长长长长》,题图来自:《忠犬八公的故事》

这世上已经有了数亿只宠物狗。

狗的寿命只有十几年。狗衰老的速度,比人要快得多。

对于养狗的人来说,这是个不幸的消息,意味着一旦养了一只狗,很可能在十年后就要看着它逝去。

网上有个说法,说在狗看来,人类就好比是精灵这样随便就能活500年的“长生种族”。

饲主们知道,狗在6岁之后可能出现“变老”的迹象。当狗狗老去时,可能出现掉牙、掉毛、视力和听力变差、体重增加、关节病变、精力下降、肌肉力量变弱、免疫力变差等问题。

不过,迄今还没有足够客观的“狗狗衰老标准”,因为没有人去研究“犬类老年学”。

直到2014年,华盛顿大学的三个科学家发起了“狗狗衰老研究项目”(Dog Aging Project)[1]

这个项目想搞清楚两件事:一,狗狗是如何衰老的?二,有什么办法,能延缓它们的衰老?

太长不看版:

  • 大型狗虽然寿命短,但不太容易得老年痴呆。

  • 一天给狗子喂一顿饭就好。

  • 饮食营养均衡就行。额外添加补剂可能没太大用处。

  • 多运动,做绝育,老得慢。

“狗狗衰老项目”启动

“狗狗衰老研究项目”是个大计划[2]

已有100多个研究者,近4万只宠物狗及其主人加入这个这个大规模、长期追踪的纵向研究项目,后续研究将持续至少10年[3]

他们还与另一个历史更为悠久的“家犬研究项目”(Family Dog Project)展开合作。那是1990年代,匈牙利罗兰大学的研究者开展的项目,研究“狗与人之间的行为和认知”。

“家犬研究项目”的科学家在教狗狗在磁共振检测仪里保持静止不动。| Training dogs to lie still in MRI scanner视频截图

一般而言,哺乳动物体型越大,寿命越长。猫狗的寿命通常在十几年,而牛马的寿命就到了几十年。

不过,这个规律在同一物种内部不适用。同样是狗,大型狗比小型狗长得更快,也死得更早。体重在10千克左右的小型狗可以活十几年,体重超过60千克的大型狗则很难活过十年。比如说,大型犬伯恩山犬平均寿命只有7年;小型犬吉娃娃平均寿命却有15年。2013年一个研究认为[4],狗狗成年后体重每增加2千克,寿命大概缩短一个月。

狗的体型越小,平均寿命越长。|参考资料 [4]

对研究者来说,宠物狗是极好的研究对象。

其一,狗的寿命最多也就十几年,如果从6岁开始研究,在几年内就可以观察记录到狗狗明显的衰老过程。相比之下,要是选择跟人类寿命接近的动物来研究——比如大象,那么可能研究资金都花光了,大象还泰然自若、变化不大地吃着香蕉。

其二,宠物狗数量够多,基因有遗传多样性,又和人类一起生活在多种多样的家庭环境里。比起实验室里环境千篇一律、饮食单调重复、遗传高度近似的小鼠,宠物狗更像是现实里“基因多样、环境多样、经历多样”的人类。因此,宠物狗的数据对人更有参考价值。

其三,狗与人共同拥有的“同源基因”有超过17000种。很多基因的作用可以在狗身上进行研究。比如说, SCN3A基因如果突变,在人身上会影响语言发育,而且会引发癫痫;同样是这个基因突变,在狗身上也会影响狗狗嚎叫的音调[5]。又比如嗜睡症,科学家们一直猜测可能是某些自身免疫系统的问题,导致了白天嗜睡或者突然入睡,最终的突破点也在狗狗身上,研究者在杜宾狗的体内发现了同时影响神经系统和免疫系统的相关基因。

最后,愿意报名参与这项研究的饲主很爱他们的狗狗,因此愿意费时费力地收集并提供各种数据。

在无数饲主的共同努力下,这个项目已经有了不少发现。

大狗不易老年痴呆,老狗学得会新把戏

第一个发现是,大型狗虽然寿命更短,但不容易得老年痴呆。

就像人类会患上阿尔茨海默症一样,狗狗也会在老年出现认知障碍(Canine Cognitive Dysfunction)

就像人类会捐献遗体用于科学研究一样,有些主人也忍痛捐献了宠物犬的遗体,用于研究狗狗大脑里发生的变化。结果发现,和人一样,狗狗的大脑里也会出现淀粉样蛋白 -β 水平升高。

在寿命上,大型狗更短。但这是不是意味着,大狗在认知能力上也衰退得更快呢?

2020年的一个研究[6]比较了66个品种的4000多只狗,用九种任务来测试狗狗们的认知能力。结果发现,数据更符合“截断”假说,而不是“加速”假说。

也就是说,不论大小,所有狗狗的认知能力都遵循差不多的发展速度,先向上,后衰退。大狗并不会“加速老年痴呆”。

大狗死得较早,也死在了认知能力更强的阶段。小狗寿命较长,但在生命后期可能会出现更明显的认知衰退现象。

关于狗狗认知能力的两种假说,左边是“截断”假说,右边是“加速”假说。| 参考资料[6]

第二个发现是,老狗也学得会新把戏。

2020年,维也纳“聪明狗狗实验室”的研究者对119只宠物狗(>6岁)进行了一系列的认知测试[7],发现狗狗越老,胆子越小,好奇心变弱,对玩耍的兴趣降低,不太愿意接近陌生人或探索新环境,解决问题的能力也下降了。

不过,可训练性、社交能力、活动独立性这几个方面,即使狗狗年龄增长,也没有显著变弱。

对于某些特定任务,比如学会与训练者进行眼神交流,由于成功后有香肠奖励,老狗们的表现并不逊色。

教老狗新把戏,对延缓老狗的衰老也是有帮助的,会让它们的认知能力维持得更好。建议饲主们有时间多和家里的狗狗玩游戏,比如把零食藏起来让它们找。

这个研究还测试了“给狗狗吃营养补剂”的效果。有些饲主给狗狗添加了额外的补剂(维生素C、维生素E、鱼油DHA、丝氨酸、色氨酸、茶多酚),但在这个研究里,这些补剂没有明显提升狗狗的认知。

另外,狗狗学校的终身训练,似乎好处没有预期的多,只对注意力有些积极影响,对学习速度和认知灵活度都没有好处。

这样做,狗狗老得慢

一天吃一顿

2022年一个研究[8]发现,比起每天吃两三顿、甚至“碗里永远放着食物”的狗狗,每天只吃一顿饭的狗狗(在研究里约占8%)更健康,更聪明,患上各种疾病的风险更低。

比如说,比起其他狗狗,“一天一顿饭”狗狗的肝胰疾病风险下降了59%,胃肠道疾病风险下降了35%,泌尿系统疾病风险下降了29%,骨科疾病风险下降了21%,牙齿口腔疾病风险下降了16%。

疾病相对风险,蓝色为统计上显著的,黄色为统计上不显著的。| 参考资料[8]

而且这些吃更少的狗狗,认知能力也更强。研究者埃米莉·布雷(Emily Bray)说,就像7岁狗狗和11岁狗狗之间的差距那么大。

不过,布雷也指出,这个研究并不是直接建议饲主给自己的狗狗每天喂一次,还得就狗论狗,“即便我们以后真的发现狗狗每天吃一顿会更健康,也要考虑其他因素,比如狗狗自己的喜好和期望。”

多多运动

多运动的人老得慢,多运动的狗狗也老得慢。

2022年,“狗狗衰老项目”的一项研究[9]追踪了11574只狗后发现,狗狗每天运动得越多,患上痴呆的风险就显著更低。高运动量的狗狗,痴呆风险甚至只有其他狗的53%。

除了体力锻炼,脑力训练也有效。经常接受脑力挑战的狗狗,痴呆风险同样更低。

这个研究还发现,狗狗如果每天服用有神经保护作用的补剂比如鱼油,也与更低的痴呆风险相关。

最后提醒一点,这个研究是相关性研究,不能完全确立因果关系。理论上说,也可能是认知能力下降,导致了狗狗变得不那么活跃。

说到运动,2022年一个研究[10]显示,大型狗比小型狗运动更多,住在乡间的狗比住在城市的狗运动更多。而且令人惊讶的是,饲主年龄大,狗狗运动反而多。

研究者猜测,可能是因为比起年轻人,老年人可自由支配的空闲时间反而更多。老年人工作时间更少或者更灵活,也不用带孩子(这是个美国研究)

多多运动的狗狗,患上痴呆的风险就显著更低|petbasics.com

割以永治

如果不打算让狗子生育,那就早点绝育吧。

2022年的一个英国研究[11]发现,无论公母,早点做绝育比较好。做过绝育的狗狗,预期寿命比没做过绝育的狗狗长。

在狗身上,生育虽然有利于“延续生命”,但不利于“延长自己的生命”。

不过,绝育后的狗狗可能会不那么听你的指令。有研究[12][6]显示,绝育后的狗狗对食物的兴趣增加,而对“主人的指示”兴趣下降。

所以,你可能会得到一只热爱食物胖嘟嘟、但不太理睬你指令的长寿狗狗。

抗衰老药物可能有用

2017年,24只宠物狗(>6岁,>16千克)参与了一个小规模临床试验[13],在10星期的时间里,其中16只用了雷帕霉素(每周口服三次,0.05mg/kg或0.1mg/kg),8只用了安慰剂。

雷帕霉素(rapamycin)本来是在器官移植后用于抑制免疫排斥反应的药物,但后来人们发现这种药物可以延长酵母、线虫、果蝇、小鼠的寿命。现在,这种药物也被视为潜在的人类抗衰老药物。

结果显示,和使用安慰剂的狗相比,使用雷帕霉素的狗没有出现明显副作用,心脏功能则有了改善。而且在较高剂量雷帕霉素组里,70%的狗主人认为自家狗更有活力,运动得更多。研究者猜测,雷帕霉素能抗炎症,可能减轻了狗狗关节炎导致的疼痛。

当然,雷帕霉素还需要更大规模、更长期的研究。“狗狗衰老项目”下一个计划就是追踪500只狗狗服用3年雷帕霉素的效果。饲主们不妨关注下这个很有希望的研究。

看不见你的笑我怎么睡得着|Unsplash

结语

在未来十年里, “狗狗衰老项目”将致力于解开狗狗身上的许多谜团,获得许多相关的新知。

科学家们想研究的还有许多许多——

狗狗有哪些方面的智能?

狗狗如何感知周遭世界,在它们老后,这种感知发生了哪些变化?

人工智能分析大数据之后,能不能拿到一只小狗的基因组,就预测出这只狗未来的长相、性格和疾病风险?

伯恩山犬有225倍的风险患上“恶性组织细胞增生症”[14]。其他不同品种的狗狗,患上各种疾病的风险是不是有差异?

那些特别长寿的狗狗,狗中寿星的遗传基因是否有什么特殊之处?这些特殊之处又能不能在人类身上复现?

……

狗是人类最早驯化的动物,我们两个物种已经相伴着走过了上万年。

曾经“犬吠水声中,桃花带露浓”。也曾经“柴门闻犬吠,风雪夜归人”。

时光虽然流逝,人与狗之间,却依然像杜甫写的那样,“旧犬喜我归,低徊入衣裾”。

参考文献

[1]Dog Aging Project. (2022, May 11). Retrieved from https://dogagingproject.org

[2] Ogden, L. E. (2022). Inside the brains of aging dogs. Knowable Magazine | Annual Reviews. doi: 10.1146/knowable-072622-1

[3]Creevy, K. E., Akey, J. M., Kaeberlein, M., Promislow, D. E. L., Dog Aging Project Consortium, Barnett, B. G., …Wilfond, B. S. (2022). An open science study of ageing in companion dogs. Nature, 35110758. Retrieved from https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35110758

[4]Selman, C., Nussey, D. H., & Monaghan, P. (2013). Ageing: It’s a Dog’s Life. Current Biology, 23(10), R451–R453. doi: 10.1016/j.cub.2013.04.005

[5]Morrill, K. (2022). Dog and Human Genetics: Similarity and Difference. Dog Aging Project. Retrieved from https://dogagingproject.org/dog-and-human-genetics-similarity-and-difference

[6]Watowich, M. M., MacLean, E. L., Hare, B., Call, J., Kaminski, J., Miklósi, Á., & Snyder-Mackler, N. (2020). Age influences domestic dog cognitive performance independent of average breed lifespan. Animal cognition, 23(4), 795-805.

[7] Chapagain D, Wallis LJ, Range F, Affenzeller N, Serra J, Virányi Z (2020) Behavioural and cognitive changes in aged pet dogs: No effects of an enriched diet and lifelong training. PLoS ONE 15(9): e0238517. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238517

[8]Bray, E. E., Zheng, Z., Tolbert, M. K., McCoy, B. M., Kaeberlein, M., & Kerr, K. F. (2022). Once-daily feeding is associated with better health in companion dogs: results from the Dog Aging Project. GeroScience, 1-12.

[9]Bray, E. E., Raichlen, D. A., Forsyth, K. K., Promislow, D. E. L., Alexander, G. E., MacLean, E. L., & . (2022). Associations between physical activity and cognitive dysfunction in older companion dogs: Results from the Dog Aging Project. bioRxiv, 2022.04.20.488879.

[10]Lee, H., Collins, D., Creevy, K. E., Promislow, D. E., Akey, J. M., Benton, B., … & Dog Aging Project Consortium. (2022). Age and Physical Activity Levels in Companion Dogs: Results From the Dog Aging Project. The Journals of Gerontology: Series A.

[11]Teng, K. T.-y., Brodbelt, D. C., Pegram, C., Church, D. B., & O’Neill, D. G. (2022). Life tables of annual life expectancy and mortality for companion dogs in the United Kingdom. Scientific Reports, 12, 1–11. doi: 10.1038/s41598-022-10341-6

[12]Scandurra, A., Alterisio, A., Di Cosmo, A., D’Ambrosio, A., & D’Aniello, B. (2019). Ovariectomy impairs socio-cognitive functions in dogs. Animals, 9(2), 58.

[13]Urfer, S. R., Kaeberlein, T. L., Mailheau, S., Bergman, P. J., Creevy, K. E., Promislow, D. E. L., & Kaeberlein, M. (2017). A randomized controlled trial to establish effects of short-term rapamycin treatment in 24 middle-aged companion dogs. GeroScience, 39(2), 117. doi: 10.1007/s11357-017-9972-z

[14]Shaiken, L. C., Evans, S. M., & Goldschmidt, M. H. (1991). RADIOGRAPHIC FINDINGS IN CANINE MALIGNANT HISTIOCYTOSIS. Veterinary Radiology, 32(5), 237–242. doi: 10.1111/j.1740-8261.1991.tb00113.x

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英雄所见略同

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