蠕虫自噬肠道致衰老

线虫需要蛋黄来产卵。照片来源:詹姆斯·金-霍尔姆斯/科学来源

微小的线虫在土壤中蠕动，研究人员的实验室以内部器官——它们自己的内部器官——为食。一项新的研究表明，消化自己肠道的习惯可以帮助他们繁殖，但也会加速他们的衰老。这些结果支持了一个非正统的假设，即人类和其他生物随着年龄的增长而分解，因为年轻时有益于他们的特征变得有害。[科学相关文章]

时间对线虫造成了极大的伤害。像许多人一样，这些可以存活大约3周的蠕虫会随着年龄的增长而变胖。旧蠕虫的体内充满了以蛋黄形式储存的脂肪。这些蠕虫也容易患子宫肿瘤和肠道萎缩。

是什么导致了蠕虫和其他生物的退化？一种观点认为，衰老的发生是因为像DNA和蛋白质这样的分子累积损伤并开始失效。另一个“不间断假说”认为，有机体会随着时间的推移而分解，因为在生命早期帮助它们生存和繁殖的能力继续“运行”，并随后成为一个问题。例如，协调生长和发育的特定基因对幼小动物有益。然而，如果他们继续在老动物身上手术，他们可能会导致癌症。

伦敦大学学院的遗传学家大卫·杰姆斯和他的同事们可能已经找到了“不间断假说”起作用的最好例子。该小组发现线虫消耗肠道来合成蛋黄。这种将器官变成蛋黄的能力可以让幼虫产卵，即使在食物匮乏的时候。然而，线虫甚至在停止产卵后仍继续消化它们的肠道。

Gems和他的同事在最近出版的《当代生物学》杂志上报道说，这种持续的自我消费行为加速了蠕虫的衰老。当科学家通过改变特定基因来抑制蛋黄合成时，蠕虫肠道不会分解，也不会再增重。研究人员还发现，防止肠道分解可以让一些蠕虫活得更久。

来自雄性蠕虫的证据也支持这一观点。雄性蠕虫很罕见——超过99%的蠕虫是雌雄同体的，它们排出卵子和精子。雄虫通常不产蛋黄。Gems及其团队成员注意到他们的肠子没有退化。但是当研究人员通过基因工程改造雄性蠕虫来生产一种关键的卵黄蛋白时，这些动物开始显示出两种以前从未出现过的衰老迹象:肠道退化和脂肪堆积。(宗华)

相关论文信息:DOI:10.1016/j.cub.2018.06.035

中国科学新闻(2018-08-14，第二版国际)