——小小裸鼴鼠的遺傳機制挑戰(zhàn)人類傳統(tǒng)認知

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科技報記者張夢然

生存繁衍至今，人類對于衰老與繁殖的科學，已經(jīng)有了一套傳統(tǒng)認知。不過，總有一些物種超乎想象。

裸鼴鼠，被稱為哺乳動物的杰出代表。它們其貌不揚，全身裸露、沒有皮毛，而且無痛覺、能抗毒，是癌癥克星。如果說這些奇怪之處還只是流于表面，那么這個種群的遺傳機制則更令人吃驚。

這一群體生活方式其實很像蜜蜂及螞蟻——非常有組織性——一般由2只具有生殖能力的首領和大約300只沒有生殖能力的工鼠組成。對于首領而言，繁殖會造成額外的能量消耗，鼠后在生育的基礎上還要進行哺乳，本應因此削減壽命，但令科學家們百思不得其解的是，它們的壽命卻比工鼠更長，且終生保有繁殖能力。

德國萊布尼茨老年化研究所的研究者們調(diào)查了這一悖論背后的遺傳學機制，他們于近期將這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在了英國《自然》雜志旗下開放獲取期刊《BMC生物學》上。

裸鼴鼠首領比工鼠壽命更長

論文的通訊作者馬丁·本斯博士表示，研究結(jié)果顯示，當裸鼴鼠成熟發(fā)育出繁殖能力時，它們的衰老速率也同時被改變了，即首領能夠比工鼠活得更久。這很讓人吃驚，因為從其他物種身上找到的證據(jù)都表明，繁殖雖然對整個物種的生存有益，但卻會削減個體的壽命?？墒窃诼泯B鼠中，生殖似乎可以延長壽命。這與哺乳動物要么將資源用來延長壽命、要么用來繁育后代的普遍認知相悖。

研究者們從一系列器官（包括心臟、肝和性腺）中提取了組織樣本，并對轉(zhuǎn)錄組，即所有被轉(zhuǎn)錄的基因進行了分析。他們將有繁殖能力的裸鼴鼠的轉(zhuǎn)錄組與工鼠、有繁殖能力的豚鼠、無繁殖能力的豚鼠的轉(zhuǎn)錄組分別進行了比較，其中豚鼠是裸鼴鼠的近親但壽命較短。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，有繁殖能力的裸鼴鼠，其衰老相關的基因的表達與另三組顯著不同。比如，一個和肌肉再生相關的基因可能有利于抵抗衰老過程中的肌肉流失，這個基因在有繁殖能力的裸鼴鼠中的表達量更高。類似的基因表達變化可能為裸鼴鼠首領長得異乎尋常的壽命作出了貢獻。

不具備生育能力的裸鼴鼠雌雄差異很小

本斯表示，與不具備生殖能力的豚鼠或其它嚙齒類動物不同，不具備生殖能力的裸鼴鼠不會有性別二態(tài)性，雌雄鼠之間體型、體重或外生殖器都沒有差別，連行為上的差異都很小。它們的研究中最主要也最令人驚訝的發(fā)現(xiàn)之一，就是雌雄裸鼴鼠在轉(zhuǎn)錄的基因上也沒有顯著差異。但是研究人員發(fā)現(xiàn)，當它們成熟為可繁殖個體后，轉(zhuǎn)錄組就會極大地改變。

當研究團隊把沒有生育能力的裸鼴鼠從群體中分離出來，并與異性裸鼴鼠配對后，工鼠便能恢復生育能力。這一轉(zhuǎn)變過程伴隨生理和行為上的變化，且雌雄兩性的變化不同——也就是說這些動物此時會表現(xiàn)出性別二態(tài)性。性成熟的發(fā)生，也伴隨著長壽和健康相關的基因在表達水平上的變化。

本斯表示，對裸鼴鼠轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的深入挖掘，可以幫助人類理解性成熟的調(diào)控機制，更好地理解人類的性成熟，因為不同的人青春期起始時間不同，受很多因素（比如壓力和營養(yǎng)）的影響。而青春期的起始時間又與很多疾?。ㄈ缛橄侔┗蛐难芗膊。┑陌l(fā)生相關聯(lián)。這些新的數(shù)據(jù)可能有助于找到減輕這種差異的靶點。

長壽或因其線粒體與眾不同的代謝特征

在同一天發(fā)表在《BMC生物學》上的另一項研究《肝臟蛋白質(zhì)組的物種間比較揭示其與裸鼴鼠長壽及人類衰老的聯(lián)系》中，本斯團隊還比較了裸鼴鼠和豚鼠的肝臟，以進一步研究裸鼴鼠長壽背后的分子機理。

這項研究的通訊作者亞歷山德羅·奧表示，他們發(fā)現(xiàn)，裸鼴鼠的肝臟在線粒體蛋白的表達上呈現(xiàn)出了一種特別的模式，導致它們的線粒體具備一些與眾不同的代謝特征，其中包括較高的脂肪酸利用能力。團隊還成功證明，無論是裸鼴鼠還是人類，在衰老過程中受影響的分子網(wǎng)絡是類似的，這表明這些網(wǎng)絡和這兩個物種的長壽之間可能有直接的聯(lián)系，畢竟按照體重估算他們的壽命本應短得多。（科技日報北京8月5日電）

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