研究衰老的科学家发现，触觉和嗅觉等感官输入会通过抑制关键的长寿基因fmo-2，抵消饮食限制带来的延长寿命效果。当该基因过度激活时，会使线虫对危险和食物漠不关心，这表明寿命延长和行为之间存在着权衡。这项研究凸显了大脑、新陈代谢和环境之间的深刻关联。这些通路未来或可成为靶点，帮助人类在不极端节食的情况下延长寿命。
一些得到科学证据最有力支持的方法，例如为了健康和长寿而采取的严格饮食，可能难以持续遵守。
探索环境如何塑造长寿
密歇根大学医学院分子与整合生理学系 Scott Leiser 博士实验室的新研究，强调了与长寿相关的基因、环境影响和行为之间的显著联系。
这些发现帮助研究人员更进一步揭示可能用于延长寿命的生物学通路，同时避免当前策略中令人不适的方面。
线虫研究揭示环境线索如何影响寿命
第一项研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS) 上，利用模式生物秀丽隐杆线虫（一种被广泛研究的蠕虫物种）来研究环境信号和食物获取如何影响寿命。
“信不信由你，我们研究的大多数核心思想和代谢类型，从线虫到人类都是保守的，”Leiser 说。
他解释说，人类和线虫都会根据对周围环境的感知释放激素，包括肾上腺素或多巴胺。线虫的神经元以非常相似的方式对其周围环境做出反应，从而引发生理变化。
过去的研究表明，与有限食物供应相关的压力可以增加存活率。
Leiser 在密歇根大学的同事 Scott Pletcher 博士早期对果蝇的研究揭示，仅仅是闻到食物就能抵消这种生存益处。
触觉干扰长寿通路
Leiser、项目负责人 Elizabeth Kitto 博士和贡献者 Safa Beydoun 博士质疑，其他感官体验，例如触觉，是否也可能减少饮食限制带来的延长寿命的效果，如果会的话，其中可能涉及什么机制。
为了探究这一点，他们将线虫放在一层珠子上，这模拟了它们进食时通常会接触到的大肠杆菌的感觉。
这种轻微的触觉线索足以抑制肠道中一个与长寿相关基因（fmo-2）的活性，并缩短了通常由饮食限制产生的寿命延长。
Leiser 早先在 2015 年已证明，fmo-2 对于响应饮食限制而延长寿命既是必要的也是充分的。
“fmo-2 酶重塑新陈代谢，从而延长寿命，”他解释说。“没有这种酶，饮食限制不会导致更长的寿命。”
他们的实验揭示，触觉激活了一个神经回路，该回路改变了从释放多巴胺和酪胺的细胞发出的信号。这降低了对肠道 fmo-2 的诱导，并减少了限制饮食的长寿益处。
操纵长寿机制的潜力
根据 Leiser 的说法，这对人类健康最重要的启示是，这些回路有可能被调节。
“如果我们能在不减少食物的情况下诱导 fmo-2，我们就可以激活压力反应，并‘欺骗’你的大脑，让你长寿。”
然而，在这成为可能之前，研究人员需要了解 fmo-2 在生物体中扮演的其他角色。
fmo-2 酶的行为效应
在另一项发表在《科学进展》(Science Advances) 上的研究中，该团队发现这种酶以清晰可测的方式影响行为。
被改造为过度表达 fmo-2 的线虫对其周围环境的积极或消极变化几乎没有反应。它们不会从潜在危险的细菌中撤退，并且在短暂的禁食后，它们不会像典型的线虫那样暂停下来进食。
完全缺乏 fmo-2 的线虫探索其环境的频率也低于正常线虫。这两种行为变化都源于改变的色氨酸代谢。
“任何延长寿命的干预措施都会有副作用——我们认为其中一种副作用将是行为上的，”Leiser 说。
“通过了解这条通路，我们或许可以提供补充剂来抵消其中一些负面的行为效应。”
未来研究方向
Leiser 计划继续研究大脑、新陈代谢、行为和健康之间如何相互作用，目标是支持开发针对这些自然通路的药物。
“研究我们大脑从肠道接收到的所有个体信号，是一个热门但尚未被充分理解的领域。”
其他作者：Ella Henry、Megan L. Schaller、Mira Bhandari、Sarah A. Easow、Angela M. Tuckowski、Marshall B. Howington、Ajay Bhat、Aditya Sridhar、Eugene Chung、Charles R. Evans