長(zhǎng)壽的秘密：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)非基因方式代代相傳“長(zhǎng)壽”信息

我們都知道，一個(gè)人的壽命長(zhǎng)短，除了后天的生活習(xí)慣和環(huán)境因素，很大程度上取決于父母遺傳給我們的基因。如果你的家族有長(zhǎng)壽史，你可能也會(huì)認(rèn)為自己擁有“長(zhǎng)壽基因”。然而，一項(xiàng)最新的生物學(xué)研究，卻揭示了一種超越傳統(tǒng)基因遺傳的、令人驚訝的“長(zhǎng)壽傳遞”機(jī)制。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，父母可以將一些非基因?qū)用娴摹㈥P(guān)于“如何活得更久”的信息，傳遞給后代，甚至能持續(xù)好幾代。

這項(xiàng)由霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家們進(jìn)行的研究，以一種在遺傳學(xué)中常用的模式生物——秀麗隱桿線蟲(chóng)（C. elegans）作為研究對(duì)象。這種小小的線蟲(chóng)生命周期只有短短幾周，這使得科學(xué)家能夠快速追蹤跨世代的遺傳效應(yīng)。研究團(tuán)隊(duì)最初的目標(biāo)，是通過(guò)改變線蟲(chóng)細(xì)胞中的溶酶體（lysosome，細(xì)胞的“回收站”）上的一個(gè)酶，來(lái)延長(zhǎng)它們的壽命，結(jié)果成功地使線蟲(chóng)壽命延長(zhǎng)了高達(dá)百分之六十。

然而，更令人意外的現(xiàn)象出現(xiàn)了：當(dāng)這些被“編輯”過(guò)的長(zhǎng)壽線蟲(chóng)與普通的線蟲(chóng)交配后，它們的后代，即使沒(méi)有直接繼承那個(gè)被修改的基因，竟然也比普通的線蟲(chóng)活得更久！這種長(zhǎng)壽的效應(yīng)，甚至能夠延續(xù)四代。這明顯不是一個(gè)簡(jiǎn)單的孟德?tīng)栠z傳定律能解釋的。科學(xué)家們意識(shí)到，一定有一種超越DNA序列本身的“信息”，正在代代相傳。

研究人員最終揭示了這個(gè)神秘的傳遞機(jī)制：它與細(xì)胞核內(nèi)的組蛋白（Histone）有關(guān)。組蛋白是一種蛋白質(zhì)，負(fù)責(zé)將我們長(zhǎng)長(zhǎng)的DNA鏈緊密纏繞，但它同時(shí)也是一種重要的信息載體。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)線蟲(chóng)的溶酶體發(fā)生變化、促進(jìn)長(zhǎng)壽時(shí)，它會(huì)激活細(xì)胞內(nèi)的一系列連鎖反應(yīng)，使得某種特定的組蛋白被修飾，就像被貼上了一個(gè)“長(zhǎng)壽標(biāo)記”。隨后，這種帶有“長(zhǎng)壽標(biāo)記”的組蛋白，會(huì)從線蟲(chóng)的體細(xì)胞組織，運(yùn)輸?shù)剿纳臣?xì)胞中。

在生殖細(xì)胞內(nèi)部，這種被修飾的組蛋白會(huì)引發(fā)表觀遺傳學(xué)上的變化——也就是在不改變DNA序列的前提下，調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。它就像一個(gè)信使，將母體體細(xì)胞組織中的“長(zhǎng)壽秘訣”傳遞給下一代的生殖細(xì)胞。通過(guò)這種機(jī)制，溶酶體代謝變化產(chǎn)生的長(zhǎng)壽優(yōu)勢(shì)，就被烙印在了后代的“遺傳記憶”中，使得后代即便沒(méi)有直接繼承那個(gè)被修改的酶，也能繼承這種長(zhǎng)壽的能力。

這項(xiàng)研究的重大意義在于，它首次提供了一個(gè)清晰的機(jī)制，解釋了環(huán)境壓力、飲食變化等非基因因素是如何通過(guò)體細(xì)胞影響生殖細(xì)胞，并將這種后天獲得的信息傳遞給下一代。它打破了傳統(tǒng)“體細(xì)胞信息不能傳給生殖細(xì)胞”的壁壘，表明細(xì)胞間的聯(lián)系遠(yuǎn)比我們想象的要復(fù)雜和深遠(yuǎn)。這為我們理解人類(lèi)的跨代遺傳效應(yīng)，例如父母的營(yíng)養(yǎng)不良如何影響子女的健康，提供了全新的視角。未來(lái)，科學(xué)家可以沿著這條線索，尋找更多調(diào)控人類(lèi)壽命和健康的非基因機(jī)制。

參考資料：DOI:10.1126/science.adn8754