學術前沿：權威期刊《Nature》探索繁殖與長壽之間的關系 _健康小知識

【學術前沿：權威期刊《Nature》探索繁殖與長壽之間的關系】在大多數生物體中，繁殖往往與較短的壽命相關。然而，螞蟻等昆蟲是個例外，它們的繁殖活動僅限于一個或幾個“蟻后” ，蟻后的壽命比不繁殖的“工蟻”要長得多。一種名為跳蟻，學名獵鐮猛蟻（Harpegnathossaltator），這種蟻類的工蟻壽命僅7個月左右，而蟻后則能活長達5年之久。與其他蟻類不同，跳蟻的社會等級在成年后可以發生改變：當蟻后死去或者被移出群體之后，該群體的工蟻之間會展開決斗，獲勝者將肩負起繁殖重擔，這類獲勝者也被稱為“新晉蟻后”（gamergates）。升級后的“新晉蟻后”將摒棄工蟻的習性，在群體中起到決定性的作用，完美實現“打工人”向“老板”的轉變，其壽命也延長五倍以上！那么，這種等級身份轉變（繁殖）直接影響壽命的原因究竟是什么？

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2022年9月1日，來自紐約大學的DannyReinberg教授和?ClaudeDesplan教授合作在Science雜志在線發表題為“Insulinsignalinginthelong-livedreproductivecasteofants”的研究論文，為了探索繁殖與長壽之間的關系，研究人員比較了種姓轉換期間的基因表達。該研究發現“新晉蟻后”產生了更多的胰島素，卵巢在胰島素的誘導下發育以促進生殖，并產生胰島素抑制蛋白Imp-L2 。
有趣的是，該蛋白僅阻止AKT信號通路，即激活胰島素信號通路中控制衰老的分支，而另一條通路MARK通路則不被Imp-L2抑制，也就是激活后導致大腦配合繁殖產生更多胰島素的通路分支，這可能是“新晉蟻后”延長壽命的原因。

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物種內壽命的差異為研究衰老所涉及的調節過程提供了機會。生殖對長壽有重要影響：有利于生殖健康的基因通常會縮短壽命，因為動物以長壽為代價分配營養代謝資源進行繁殖。
有利于繁殖的性狀在群居昆蟲中特別重要，因為整個群體的繁殖責任都放在一個或幾個多產的雌性身上。這些個體很難或不可能在不破壞殖民地的情況下被替換，因此自然選擇導致蟻后的壽命延長。胰島素是一種有助于將食物轉化為能量的激素，在新陳代謝和衰老中都起著重要作用。

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跳蟻社會等級的轉變（圖源自Science）
該研究以獵鐮猛蟻為研究對象，采集了工蟻和新蟻后的組織樣本，并重點關注參與新陳代謝和繁殖的部分，包括大腦、脂肪體（昆蟲的肝臟）和卵巢。他們發現，從工蟻轉變為偽蟻后的螞蟻會在大腦中產生更多的胰島素來產卵。這種增加的胰島素導致激活胰島素信號通路的兩個主要分支之一——MAPK ，它控制新陳代謝和卵子形成。

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螞蟻繁殖相關壽命的模型（圖源自Science）
有趣的是，新晉蟻后一邊分泌更多的胰島素誘導卵巢發育，一邊產生一種稱為Imp-L2的胰島素抑制蛋白。 Imp-L2阻斷胰島素信號通路另一個主要分支AKT中的信號傳導， AKT控制衰老，其活性增加導致壽命縮短。
總的來說，該研究揭示了胰島素信號通路的兩個主要信號分支對生育能力和壽命進行了不同的調節，其中AKT信號增加有助于假女王的繁殖，而另一個MARK信號減少與其延長壽命相一致。這種在螞蟻和其他群居昆蟲中進化的相互作用可能有助于在生殖螞蟻中觀察到的與高繁殖率相關的異常長壽。（來源iNature）返回搜狐，查看更多