本研究由来自新西兰、澳大利亚、德国、丹麦、美国、英国、法国等全球多个研究机构的学者共同完成，包括Michael Garratt、Malgorzata Lagisz、Fernando Colchero、Shinichi Nakagawa等在内的共15位作者。该研究于2025年发表在顶级学术期刊《自然》（*Nature*）上，标题为“Sterilization and contraception increase lifespan across vertebrates”。
本研究的核心科学领域是进化生态学、生命史理论（life history theory）和生物衰老研究。生命史理论的一个基石假设是，个体在生殖上的投入会以生存为代价，即存在“生殖-生存权衡”。长期以来，研究人员观察到物种间的生殖努力与寿命呈负相关，但在种群内部个体层面，由于个体质量和资源获取能力的差异，这种权衡常被掩盖或表现为正相关。因此，需要通过对生殖努力进行操控性实验来揭示这一内在权衡。
先前的研究表明，通过切除性腺（gonadectomy，如雄性去势castration）来抑制生殖，可能延长某些实验室啮齿类动物和家养动物的寿命，但结果并不一致，在人类历史记录中也存在争议。一项初步的文献调查曾认为性腺切除术对多次生殖的动物寿命影响甚微。然而，学界缺乏关于绝育（sterilization，包括性腺切除）对脊椎动物生存影响的全面评估。此外，抑制生殖对健康寿命（healthspan，即衰老过程中的健康状态）的影响也知之甚少。针对这些问题，本研究旨在通过大规模数据分析和荟萃分析，系统性探究各种避孕和绝育方法对不同环境下脊椎动物（特别是哺乳动物）寿命和健康寿命的广泛影响。
本研究包含三个主要、相互关联的分析流程，采用了多种数据来源和统计方法。
流程一：动物园哺乳动物数据分析 研究人员利用国际非营利组织Species360管理的动物园信息管理系统，提取了2005年1月1日至2022年2月1日期间，在全球动物园和水族馆中出生的哺乳动物数据。数据包括个体的出生日期、死亡日期、性别以及是否接受过避孕/绝育处理（分为“激素避孕”或“手术绝育”）。为确保数据质量和分析力度，筛选标准为：每个物种、每种性别、每种避孕类型至少需有30个个体记录，且该物种避孕与非避孕个体总数不低于100只。最终，该分析涵盖了117个哺乳动物物种，包括灵长类、食肉动物、偶蹄动物、有袋类和啮齿类。
对于每个符合条件的物种和性别，研究团队使用贝叶斯生存轨迹分析框架（通过R包 basta 实现）来估计存活率。他们采用了Siler死亡率模型，并将避孕状态作为比例风险协变量纳入模型。通过马尔可夫链蒙特卡洛算法进行参数估计，计算了避孕个体与非避孕（对照）个体在性成熟后的平均剩余寿命期望。通过计算对数响应比来量化绝育对寿命的影响程度。此外，研究还利用数据库中记录的动物尸检信息，分析了绝育如何改变不同死因（如行为相关死亡、传染病、非传染病等）的累积发生风险。
流程二：已发表文献的荟萃分析 为了验证动物园数据的普适性，并探究不同环境和实验方法的影响，研究团队对已发表的科学文献进行了系统性检索和荟萃分析。检索范围涵盖多个数据库，最终纳入了71项研究，涉及22个脊椎动物物种，包括人类、其他灵长类、食肉动物、有蹄类、啮齿类、鱼类等。这些研究共提供了159个独立的效应量。
从每项研究中，研究者提取了处理组（绝育/避孕）和对照组（完整个体）的生存数据（如平均寿命、中位寿命或特定时期的存活率）、样本量以及一系列调节变量，包括：性别、绝育方法（是否移除性腺）、实验是否受控（即随机或非偏倚分配处理）、对照组是否接受假手术、研究环境（野外/半野外 vs. 实验室/农场/家养）、绝育时的年龄阶段等。对于无法直接获取的数据，他们使用了图像数字化工具从图表中提取。
流程三：啮齿类动物健康寿命的荟萃分析 为了探究绝育对衰老过程中健康状况（而不仅仅是生存时间）的影响，研究团队针对啮齿类动物（大鼠和小鼠）进行了一项预先注册的系统性综述和荟萃分析。他们检索了那些在生命早期（12月龄前）接受性腺切除术（雄性去势，雌性卵巢切除ovariectomy），并在中年后（≥12月龄）评估健康指标的文献。健康指标的定义参考了啮齿类动物健康寿命评估指南，涵盖了认知、身体功能、新陈代谢、免疫、肿瘤发生等多个领域。最终分析纳入了47项研究的194个效应量。
数据分析工作流 所有统计分析均使用R语言进行。主要分析方法为多水平荟萃分析和荟萃回归，以整合来自不同物种、不同研究的数据。研究构建了包含物种、系统发育关系和研究的随机效应模型，以解释数据间的异质性。此外，还进行了发表偏倚检验（如漏斗图不对称性检验）和敏感性分析。所有代码、数据集和分析结果均公开可查，确保了研究的可重复性。
1. 绝育显著延长动物园哺乳动物寿命 分析显示，在动物园环境中，接受激素避孕或手术绝育的哺乳动物，其平均寿命期望比未避孕个体总体提高了约10.19%。这一效应在雄性和雌性中均存在，且强度相似。不同类型的处理方法（激素vs.手术）也显示出类似的效果。系统发育关系解释了一部分物种间反应差异，但延寿效应在整个哺乳动物纲中广泛存在。
对特定物种的深入分析揭示了关键细节：对于雄性，当手术绝育主要为去势（而非输精管切除术vasectomy）时，寿命延长效应最为明显。例如，在狮子等主要以输精管绝育的物种中，未观察到寿命延长。对于雌性，无论是使用孕激素类避孕药、促性腺激素释放激素激动剂还是手术绝育（包括卵巢子宫切除术ovariohysterectomy），都观察到了相似的寿命延长。
2. 绝育改变了死因构成 对70个物种的死因分析表明，绝育通过减少特定死亡风险来发挥作用，且存在性别差异。雌性绝育后，死于传染病的风险显著降低（风险降低约13.4%），这与怀孕会抑制免疫力的假说相符。雌性死于非传染病的风险也有所下降。雄性绝育后，与行为互动（如打斗）相关的死亡风险显著降低（风险降低约12.8%），这可能与去势后雄性激素驱动的攻击性和冒险行为减少有关。两性死于“原因不明”的累积风险均下降，表明绝育能广泛降低多种死亡风险。
3. 已发表文献证实绝育普遍延长脊椎动物寿命 荟萃分析发现，总体上，导致长期或永久不育的绝育方法使脊椎动物的生存率提高了约17.70%。这一效应在单次生殖的鱼类（如鲑鱼）和多次生殖的哺乳动物中均有体现。在考虑了潜在的发表偏倚后，校正后的生存率提升估计值约为10.10%，与动物园数据分析结果高度吻合。针对雄性的分析明确显示，去势与生存率提高相关。来自人类历史记录的研究也表明，被去势的男性平均寿命延长了约18%，与动物数据一致。
4. 雌性绝育方法是否移除卵巢对寿命影响无差异 针对雌性绝育方法的深入分析是一个关键发现。尽管有假说认为卵巢产生的雌激素对雌性生存优势有贡献，移除卵巢可能因雌激素暴露减少而有害，但荟萃分析结果显示，无论绝育手术是否移除卵巢（例如，卵巢切除术 vs. 输卵管结扎tubal ligation），雌性的生存率都得到了相似程度的改善。这表明延长寿命的主要机制在于抑制生殖投入本身，而非单纯移除性腺激素。然而，对人类女性的分析显示，因良性病症接受手术绝育（子宫切除术/卵巢切除术）的女性，其生存率有非常轻微（%）但显著的下降，这提示在人类中可能存在更复杂的健康权衡。
5. 研究设计和环境因素的调节作用 荟萃回归分析探讨了多个调节因素。结果发现，无论研究是严格控制（随机分配、环境均等）的还是存在潜在偏倚（回顾性研究），绝育的生存益处都存在，且效应大小无显著差异。这表明观察到的效应是抑制生殖本身所致，而非混淆因素。然而，环境因素具有显著的调节作用：在野外或半野外（食物不补充、捕食不被阻止）环境中进行的绝育研究，其生存益处比在庇护环境（实验室、农场）中更为明显。这表明当资源受限、生存挑战更大时，减少生殖投入带来的生存优势更突出。
6. 绝育时机对雄性寿命影响显著 对绝育年龄的分析揭示了重要的性别差异。在雄性中，越早进行去势（尤其是在青春期前），其带来的生存益处越大。动物园数据分析也证实了这一点：在非灵长类哺乳动物中，青春期前进行手术绝育比青春期后手术平均多带来约8%的额外寿命延长。这表明青春期性激素暴露对雄性身体产生了“组织化”效应，深刻影响了其成年后的衰老轨迹。而在雌性中，未发现绝育时机对生存益处的显著影响，提示即使在成年后开始抑制生殖，也能获得生存回报。
7. 绝育对健康寿命的影响存在性别差异 对啮齿类动物健康寿命的荟萃分析发现，早期性腺切除术对健康的影响因性别而异。在雄性中，去势与多个健康领域的改善相关，尤其是在认知、力量/平衡测试以及非肿瘤相关组织病理学方面。这表明早期去势能同时延长寿命和改善健康寿命。然而，在雌性中，卵巢切除术除了显著降低乳腺肿瘤等生殖组织癌症的发生率外，对其他健康指标（如自愿活动、认知功能、非肿瘤病理）的影响多是负面的或没有改善。这表明，虽然卵巢切除术延长了雌性的生存时间，但并未同步改善其整体的健康衰老过程，这可能是雌激素丧失的后果。
本研究提供了强有力的证据，表明持续的激素避孕和永久性手术绝育能普遍延长脊椎动物的寿命。这直接支持了生命史理论的核心预测——在成体生殖和生存之间存在种内权衡。研究结果表明，生殖的“驱动力”（特别是性激素的作用）是限制成年脊椎动物生存的一个普遍因素，不受动物所处环境的限制。
科学价值：首先，该研究通过前所未有的、跨越整个哺乳动物纲的大规模数据分析，以及涵盖多种环境和物种的全面荟萃分析，为解决“生殖-生存权衡”在个体层面是否存在的长期争论提供了坚实、普适的证据。其次，它深入揭示了这种权衡的机制复杂性，例如，性别特异性的死亡风险变化、绝育时机的性别差异影响，以及绝育对健康寿命与寿命影响的不一致性。这些发现深化了我们对衰老的性别二态性、生殖成本以及更年期进化意义的理解。特别是，关于雌性绝育无需移除卵巢也能延寿的发现，挑战了雌激素在雌性长寿中起绝对保护作用的简单观点，强调了抑制生殖投入本身的重要性。
应用价值：在野生动物管理和动物园保育实践中，该研究为使用避孕手段管理种群提供了关于其潜在长期健康影响的科学依据。在人类医学和公共卫生领域，研究结果引发了关于绝育手术长期利弊的深入思考，提示需要权衡其延长寿命的潜在益处与可能对特定健康方面（尤其是女性健康寿命）的负面影响。此外，研究指出青春期是雄性衰老编程的关键窗口期，这为未来开发针对衰老过程的干预措施提供了新的思路和靶点。
研究中还探讨了物种间异质性的可能来源。尽管曾假设在雄性寿命远短于雌性或雄性性竞争激烈的物种中，去势的延寿效果会更显著，但分析并未发现绝育带来的生存增益与对照组中的性别寿命差异或物种的相对睾丸质量（性竞争的指标）存在关联。这表明，绝育益处的物种间差异可能由其他尚未探明的进化或生理因素所驱动。这一发现为进一步的研究指明了方向。