在土壤和研究人員的實(shí)驗(yàn)室中扭動(dòng)的微小線蟲(chóng)以內(nèi)臟為食——它們自己的內(nèi)臟。一項(xiàng)研究顯示,消化自身腸道的習(xí)慣能幫助其繁殖,但也加速了它們的衰老。這些結(jié)果支撐了一種非正統(tǒng)的假設(shè):人類和其他生物體隨著年齡增長(zhǎng)會(huì)分解,因?yàn)樵谒鼈兡贻p時(shí)使其受益的特征會(huì)變得有害。
時(shí)間給線蟲(chóng)帶來(lái)了巨大傷害。和很多人一樣,這些能活3周左右的蠕蟲(chóng)在變老的同時(shí)也會(huì)變胖。年老蠕蟲(chóng)的身體堆滿了以卵黃形式被儲(chǔ)存起來(lái)的脂肪。這些蠕蟲(chóng)還容易出現(xiàn)子宮腫瘤,腸道也會(huì)枯萎。
是什么驅(qū)動(dòng)了蠕蟲(chóng)和其他生物體的退化?一種觀點(diǎn)是衰老之所以會(huì)發(fā)生,是因?yàn)橹T如DNA、蛋白質(zhì)等分子不斷累積損傷并且開(kāi)始不起作用。另一種“不間斷假說(shuō)”認(rèn)為,生物體隨著時(shí)間流逝分解,因?yàn)閹椭鼈冊(cè)谏缙谏婧头敝车哪芰^續(xù)“運(yùn)行”并在隨后變成問(wèn)題。例如,協(xié)調(diào)生長(zhǎng)和發(fā)育的特定基因?qū)τ谀贻p動(dòng)物是有利的。但如果它們繼續(xù)在年老動(dòng)物體內(nèi)運(yùn)行,可能促發(fā)癌癥。
英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院遺傳學(xué)家David Gems和同事可能發(fā)現(xiàn)了“不間斷假設(shè)”起作用的最好例子。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),線蟲(chóng)會(huì)消耗自身腸道,以便合成卵黃。這種將器官轉(zhuǎn)變成卵黃的能力可能使年輕蠕蟲(chóng)得以產(chǎn)卵,即便在食物稀缺時(shí)。不過(guò),線蟲(chóng)持續(xù)消化它們的腸道,即使在它們停止產(chǎn)卵后。
Gems和同事在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上報(bào)告稱,這種持續(xù)的自我吞噬行為加速了蠕蟲(chóng)的衰老。當(dāng)科學(xué)家通過(guò)改變特定基因抑制卵黃合成時(shí),蠕蟲(chóng)的腸道沒(méi)有分解,它們也不再長(zhǎng)胖。研究人員還發(fā)現(xiàn),阻止腸道分解使一些蠕蟲(chóng)活得更久。
來(lái)自雄性蠕蟲(chóng)的證據(jù)也支持了這一觀點(diǎn)。雄性蠕蟲(chóng)很稀少——超過(guò)99%的蠕蟲(chóng)是排出卵和精子的雌雄同體。雄性蠕蟲(chóng)通常并不產(chǎn)生卵黃。Gems及其團(tuán)隊(duì)成員注意到,它們的腸道沒(méi)有退化。但當(dāng)研究人員對(duì)雄性蠕蟲(chóng)進(jìn)行基因改造以產(chǎn)生一種關(guān)鍵的卵黃蛋白質(zhì)時(shí),這些動(dòng)物開(kāi)始表現(xiàn)出兩種此前從未顯示出的衰老跡象:腸道退化,同時(shí)脂肪開(kāi)始累積。