一项针对以独特金属色泽闻名的宝石蜂研究表明,这种蜂的幼虫在羽化为成虫前会经历某种自然的"暂停期",并因此获得惊人优势。
莱斯特大学科学家的这项突破性研究已发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)。研究揭示,这种发育停滞显著延长了黄蜂寿命,并减缓了表征分子衰老的"表观遗传时钟"行走速度。
衰老不仅是时间流逝,更是会在DNA上留下分子印记的生物学过程。其中最精确的标记就是追踪DNA化学变化(即随年龄增长的甲基化积累)的表观遗传时钟。但如果我们改变发育进程本身会怎样?
为寻找答案,莱斯特大学团队选取了宝石蜂(Nasonia Vitripennis)作为研究对象。该团队包括第一作者博士生Erin Foley、Christian Thomas博士、Charalambos Kyriacou教授以及来自遗传学、基因组学和癌症科学系的Eamonn Mallon教授。
这种微小昆虫正成为衰老研究的重要模型,因为与多数无脊椎动物不同,它们拥有与人类相似的DNA甲基化系统,且寿命短暂便于研究。
研究人员通过低温黑暗环境诱导母蜂进入类似冬眠的滞育状态。这种天然"暂停键"使后代成虫寿命延长超三分之一。更惊人的是,经历滞育的黄蜂在分子水平上衰老速度减缓29%,其表观遗传时钟行走更为缓慢,首次直接证明无脊椎动物的生物衰老速度可通过发育调控。
"就像早年休假的黄蜂带着额外时间回归,"该研究资深作者、进化生物学教授Eamonn Mallon解释道,"这表明衰老并非不可改变,环境因素甚至在成年期前就能延缓其进程。"
虽然某些动物能在休眠状态下减缓衰老,但该研究首次证明这种益处能在发育恢复后持续存在。更重要的是,分子层面的减速并非随机效应,而是与跨物种保守的关键生物通路(包括胰岛素和营养感应通路)的变化相关——这些通路正是人类抗衰老研究的靶点。
该研究的创新性与突破性在于,它在一个既简单又与人类生物学相关的系统中,展示了环境触发的持久性衰老减速。这强有力地证明早期生命事件不仅影响健康,更能改变生物衰老本身的节奏。
Mallon教授补充道:"理解衰老机制是重大科学挑战。该研究不仅为黄蜂生物学,更为'能否设计干预措施从分子根源延缓衰老'这一广义问题开辟新研究方向。凭借其遗传工具、可量化衰老标记及发育与寿命的明确关联,宝石蜂正成为衰老研究的新星。"
"简言之,这种微小黄蜂可能蕴藏着按下衰老暂停键的重要答案。"
本研究由利华休姆信托基金会和生物技术与生物科学研究理事会(BBSRC)资助。
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Journal Reference:
Erin E. B. Foley, Christian L. Thomas, Charalambos P. Kyriacou, Eamonn B. Mallon.Larval diapause slows adult epigenetic aging in an insect model, Nasonia vitripennis.Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025; 122 (31) DOI:10.1073/pnas.2513020122
2025-08-17
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