一项针对以独特金属色泽闻名的宝石蜂(丽蝇蛹集金小蜂)的研究表明,其幼虫在羽化为成虫前会经历一种自然的"暂停期",并因此获得惊人的生存优势。
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,发育过程中的这种暂停状态能显著延长黄蜂寿命,并减缓标志分子层面衰老的,并减缓标志分子层面衰老的"表观遗传时钟"运行速度。
衰老不仅是时间的流逝,更是在DNA上留下分子印记的生物学过程。其中最精确的标记是表观遗传时钟,它追踪DNA上随年龄积累的化学变化(即甲基化)。但若改变发育进程本身会发生什么?
为探究此问题,莱斯特大学研究团队以宝石蜂(Nasonia Vitripennis)为研究对象。团队成员包括第一作者博士生Erin Foley、Christian Thomas作者博士生Erin Foley、Christian Thomas博士、Charalambos Kyriacou教授以及遗传学、基因组学与癌症科学系的Eamonn Mallon教授。
这种微小昆虫正成为衰老研究的重要模型:与多数无脊椎动物不同,它拥有与人类相似的功能性DNA甲基化系统,且寿命短暂,是理想的研究对象。
是理想的研究对象。
研究人员将宝石蜂母体置于低温黑暗环境,诱导其后代进入类似冬眠的滞育状态。这个天然"暂停按钮"使子代成虫寿命延长超三分之一。更显著的是,经历滞育的黄蜂在分子层面衰老速度减缓29%。其表观遗传时钟运行更为缓慢,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。
"这如同黄蜂在生命早期存入时间银行,"研究资深作者、进化生物学教授Eamonn Mallon解释,"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衰老。"
尽管某些动物能在休眠状态减缓衰老,但本研究首次证实这种效益在发育恢复后仍持续存在。更重要的是,分子层面的衰老减速并非随机现象,而是与跨物种保守的关键生物通路变化相关,包括胰岛素和营养感应通路——这些正是人类抗衰老干预的这些正是人类抗衰老干预的靶点。
该研究的创新性与突破性在于:在结构简单且与人类生物学相关的系统中,证实了环境触发的长效衰老减速机制。它有力证明早期生命事件不仅影响健康,更在生物衰老速度上留下持久印记。
Mallon教授补充:"理解衰老机制是重大科学挑战。此研究开辟了新路径——不仅推动黄蜂生物学研究,更探索未来能否设计干预措施从分子根源延缓衰老。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,丽蝇蛹集金小蜂正成为衰老研究领域的新星。"
"简言之,这种微小黄蜂可能蕴藏着按下衰老暂停键的重大启示。"
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
2025-08-22
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