小蟲子帶來的長壽啟示

劉穎

從古至今，從東方到西方，人類一直孜孜不倦地追求長生不老。我國神話傳說中的嫦娥，就是因為偷吃了長生不老藥而奔月成仙，居住在月亮上的廣寒宮里。西方國家也有喝了“青春之泉”能返老還童的傳說?？梢?，我們?nèi)祟愐恢毕蛲L生不老。

筆者主要的研究方向是衰老和代謝。我們的實驗室是從一只只小蟲子入手，研究人類關(guān)心的大問題。

小蟲子擔(dān)大任

線蟲的學(xué)名叫做秀麗隱桿線蟲，廣泛分布在自然界，即使在室外的土壤里，也能夠分離到線蟲。線蟲的成蟲約1毫米長，一般需要借助顯微鏡來進行研究觀測。

線蟲從卵里孵化出來后， 會經(jīng)過四個幼蟲期，然后變成有生殖能力的成蟲。在產(chǎn)卵期結(jié)束之后，成年線蟲慢慢進入衰老期直到死亡。

線蟲的每一個階段都有明顯的狀態(tài)表現(xiàn)。比如結(jié)束產(chǎn)卵期之后，成年蟲子就開始衰老。當它衰老的時候，運動會明顯減慢，進食也明顯減少。

線蟲的衰老， 在很多形式上和人有相似之處。所以我們覺得借助線蟲進行衰老研究，獲得的研究成果，或許能夠應(yīng)用到高等生物上。

節(jié)食或能延壽

我們怎樣利用線蟲來研究衰老呢？答案是借助基因突變的形式。在自然界， 基因突變在進化過程中經(jīng)常發(fā)生。通過化學(xué)誘變增加基因突變的頻率，科學(xué)家確實發(fā)現(xiàn)了有基因突變的線蟲能夠顯著延長壽命。這個基因叫做daf-2。

有這種突變基因的線蟲，活到80天左右才全部死掉。它們的壽命是一般線蟲壽命的2.5倍。

在這些長壽的線蟲中，除了daf-2基因，科學(xué)家還篩選到其他基因，例如，其中一個基因叫做eat-2。Eat中文意思是“吃”。

這個基因突變導(dǎo)致的結(jié)果是什么呢？就是線蟲吃得少了，間接地模擬了一種熱量限制性進食。通俗地講，就是適當?shù)毓?jié)食。

關(guān)于線蟲的研究發(fā)現(xiàn)告訴我們，適當節(jié)食，或者是熱量限制性進食，可以延長一個物種的壽命。

線蟲上的這個發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們通過研究證實，對于高等生物（如猴子）同樣適用。

未來減肥不再難

我們用一種叫做油紅O的染料，對線蟲的脂肪進行染色。因為線蟲通體透明，所以可以直接在顯微鏡下觀察。

研究發(fā)現(xiàn)，正常喂食的線蟲，它的脂肪染色是比較深的紅色，說明體內(nèi)此時儲存著大量的脂肪。被餓了12個小時的線蟲，知道自己餓了，便開始啟動自身脂肪的分解，染色的紅色部分就變淺了。

我們還發(fā)現(xiàn)，此時與脂肪分解相關(guān)的基因表達量也升高了，說明這些基因開始行使功能，促進脂肪分解。

我們對基因進行誘變后， 線蟲即使正常進食，也能夠啟動脂肪分解過程。通過這樣的研究，我們目前發(fā)現(xiàn)了一個基因，叫做HLH-11。當把線蟲體內(nèi)的這個基因敲除后，可以看到線蟲體內(nèi)所有控制脂肪分解的基因，表達水平都提高了。這個發(fā)現(xiàn)對于高等生物也同樣適用，因為高等生物也有和線蟲一樣行使同樣功能的同源基因。于是我們就在體外對人的肝細胞進行培養(yǎng)， 敲除H L H - 1 1 的同源基因。當基因被敲除后，肝細胞里基本看不到脂滴的存在，說明這些細胞內(nèi)的脂肪已經(jīng)被分解了。

如果通過對基因的調(diào)節(jié)和控制，來調(diào)節(jié)脂肪的分解，是不是就有可能在我們正常進食的同時，也能激活自己的脂肪分解？如果這個設(shè)想能夠?qū)崿F(xiàn)，人類減肥就不再是一道難題了。