最近的一项研究表明，帝企鹅从野外过渡到动物园环境（类似于久坐不动、饮食充足的西方生活方式）会导致其加速衰老和代谢途径发生变化[1]。
独特的模型系统
久坐的生活方式和肥胖与人类加速衰老有关，并在分子水平上对衰老的标志性特征产生负面影响[2, 3]。另一方面，增加体育锻炼[4]、限制热量摄入[5]以及调控营养感知通路[6]等干预措施据报道对延缓衰老速度有积极作用。然而，目前关于这一主题的大部分数据来自小鼠模型，而小鼠模型存在局限性，这些发现是否能转化到人类身上并带来终身改善仍存在争议[7]，因此需要建立替代模型系统。
欧洲的一个研究团队决定利用帝企鹅来探索这一研究领域。帝企鹅在野外生活时，展现出一种在迄今为止研究过的模型系统中独一无二的行为：自愿禁食。具体来说，帝企鹅在繁殖周期中会经历长达8周的禁食期，研究表明，这种禁食期伴随的生理特征与人类禁食时观察到的特征相似[8]。禁食期结束后，帝企鹅会进入一段剧烈的体力活动期。
虽然企鹅并非实验室中常见的动物，但它们却是世界各地动物园的常客，为研究人员提供了研究对象。当企鹅从野外迁徙到动物园时，这种转变类似于人类向西方生活方式的转变：它们的身体活动水平下降，并且经常出现超重。[9] 这种生活方式的改变为实验提供了独特的机会。在实验中，高活动水平和自主热量限制的野生环境作为对照组，而持续喂食和久坐不动的生活方式（类似于西方生活方式）则作为实验组。研究人员假设，这种西式环境会加速圈养帝企鹅的衰老。
“我们想研究，如果让这些企鹅变得悠闲自在、吃得饱、得到很好的照顾，是否会改变它们的衰老轨迹。由于这种生活方式在动物园里已经存在，所以这样的设置非常理想，”该研究的第一作者、赫尔辛基大学的罗宾·克里斯托法里说道。
衰老速度加快，但寿命延长
为了估算企鹅的生物年龄，研究人员采用了一种基于甲基化的企鹅基因组表观遗传时钟，这种方法也常用于其他物种和人类。结果表明，与生活在野外的同龄企鹅相比，动物园饲养的帝企鹅表现出更快的表观遗传衰老速度。不同建模方法得到的加速值有所不同，但估计在2.5到6.5年之间。这种年龄加速（在根据企鹅寿命进行调整后）与人类吸烟者和非吸烟者之间的差异相当。
这种加速的表观遗传衰老并没有导致更快的死亡。研究人员报告称，动物园饲养的企鹅的平均寿命接近21岁，而野生企鹅的平均寿命为13.5岁。造成这种差异的原因是，野生幼年企鹅的死亡率很高，而动物园饲养的企鹅受到保护，免受天敌侵害，并且拥有充足的食物和医疗保健，因此寿命更长。
“动物园里一只15岁的企鹅拥有相当于野生20岁企鹅的体格。然而，有趣的是，动物园里的企鹅总体寿命也更长。它们的身体素质可能不如野生企鹅，但由于没有天敌，也无需应对南极风暴，而且还能获得兽医护理，它们的寿命可以远远超过它们在南大洋的正常寿命，”法国国家科学研究中心（CNRS）的合作研究员塞琳·勒博埃克解释道。这些数据表明，西方的生活方式或许可以延长企鹅的寿命，但并不能延长它们的健康寿命，这与人类的研究结果一致。
代谢变化
为了解动物园环境中帝企鹅衰老加速的现象，研究人员分析了两组帝企鹅甲基化模式的差异，发现近300个基因聚集在11个不同的分子通路中。这些通路参与细胞生长，并将营养感知与衰老和衰老加速联系起来，所有这些都支持了“类似西方久坐、饮食充足的生活方式会影响帝企鹅的核心代谢过程”这一假设。
对本研究中鉴定出的特定基因的进一步分析强调了它们对代谢的影响。例如，一些已鉴定的基因已知在应对过量营养摄入方面发挥作用，而另一些基因则与心脏功能和身体活动相关。广告
研究人员报告称，他们的研究结果表明，与野生企鹅相比，动物园饲养的企鹅需要对其基因表达和代谢进行显著改变，以适应饮食结构的变化，尤其是在脂质组成和食物丰度方面。此外，体力活动的显著减少也会导致额外的表观遗传变化。
找到平衡
这项研究提供了更多数据，支持久坐不动的生活方式加上食物充足会加速衰老这一有害现象，而这种现象似乎在多种动物物种中都普遍存在。此外，这些观察结果表明，衰老加速并非源于超重，而是由于缺乏体育活动和周期性热量限制所致，因为本研究中的企鹅并不符合临床肥胖的标准。
研究人员计划继续这项研究，希望能找到一种既能延长寿命又能延长健康寿命的生活方式。“我们目前正在进行一项研究，旨在引导企鹅减少进食，增加运动。在这个物质丰富的世界里，找到一种适度的生活方式至关重要——对我们人类来说也是如此。”苏黎世动物园的研究管理员莱拉·戴维斯总结道。
