衰老的原因是什么？一直以來這方面的證據(jù)通常都局限于對單個生物體壽命的研究;我們的細胞在我們整個一生中分裂很多很多次，最終導致了我們的器官和身體發(fā)生衰老及故障。然而來自北卡羅來納大學醫(yī)學院的一項新研究表明，我們的衰老方式有可能取決于經(jīng)過數(shù)代我們從祖先處繼承的細胞相互作用。

　　通過研究線蟲的生殖細胞，遺傳學副教授Shawn Ahmed鑒別出了Piwi/pirna基因組沉默信號通路，證實缺失這一信號通路可在數(shù)代之后導致不育。他還發(fā)現(xiàn)通過調(diào)整一條信號通路可以解決不育問題，并使得線蟲在成年期活得更長。

　　這項與劍橋大學的研究人員合作開展的研究被描述在《Cell Reports》雜志上，表明了有可能能夠在后代出生之前操控它們的衰老過程。

　　這一研究發(fā)現(xiàn)使得科學家們更深入地了解了什么可以控制衰老以及衰老相關(guān)的疾病，如某些癌癥和神經(jīng)退行性疾病等。

　　通常情況下，線蟲可在數(shù)月內(nèi)繁衍大約30代，仍然保持無限的生育能力。Ahmed和同事們發(fā)現(xiàn)生殖細胞Piwi/piRNA細胞信號通路突變可逐漸降低線蟲的繁殖能力，因為突變可跨代向下傳遞，最終引起完全不育。但當Ahmed研究小組操控另一種蛋白質(zhì)DAF-16/FOXO時，線蟲克服了Piwi信號通路缺失這一問題。線蟲不會變得不育;線蟲一代代無限繁殖，獲得一種永恒的生育力。此外，他們還證實DAF-16/FOXO發(fā)揮作用使得線蟲活得更久。

　　DAF-16/FOXO能讓壽命延長表明，表明其對于體細胞衰老有影響。

　　Ahmed說：“這真的很有趣。我們的研究發(fā)現(xiàn)表明，體細胞衰老和我們正在研究的這種生殖細胞系永生的過程之間存在某種關(guān)聯(lián)。”

　　目前仍然不知道這確切是怎樣一種關(guān)系。在我們的一生中隨著人類體細胞的分裂，它們也是借助了這一精確的機制來發(fā)生衰老。這表明在細胞水平上我們?nèi)晕慈娴亓私馕覀兊乃ダ蠙C制。

　　Ahmed 說：“在什么有可能引起了體細胞衰老這方面，該領(lǐng)域仍所知甚少。我們研究的獨特之處在于，我們發(fā)現(xiàn)了某些東西可以跨越數(shù)代傳遞影響衰老，但卻不一定是一種遺傳突變。反之，無論傳遞的是什么都有可能影響了部分基因組的沉默方式，通過遺傳突變可以去調(diào)節(jié)這一基因組部分。

　　可以這樣想：當你出生時，在你父母生殖細胞中有可能存在著某樣東西，在你出生后其觸發(fā)了你肝臟或腎臟中體細胞的衰老。

　　Ahmed說：“這一遺傳因素有可能影響了你的一些器官的衰老速度。這有可能在胚胎發(fā)育過程中就已經(jīng)被設置。”

　　原文摘要：

Reduced Insulin/IGF-1 Signaling Restores Germ Cell Immortality toCaenorhabditis elegans Piwi Mutants

Matt Simon, Peter Sarkies, Kohta Ikegami, Anna-Lisa Doebley, Leonard D. Goldstein, Jacinth Mitchell, Aisa Sakaguchi, Eric A. Miska, Shawn Ahmed

　　Defects in the Piwi/piRNA pathway lead to transposon desilencing and immediate sterility in many organisms. We found that the C. elegans Piwi mutant prg-1 became sterile after growth for many generations. This phenotype did not occur for RNAi mutants with strong transposon-silencing defects and was separable from the role of PRG-1 in transgene silencing. Brief periods of starvation extended the transgenerational lifespan of prg-1 mutants by stimulating the DAF-16/FOXO longevity transcription factor. Constitutive activation of DAF-16 via reduced daf-2insulin/IGF-1 signaling immortalized prg-1 strains via RNAi proteins and histone H3 lysine 4 demethylases. In late-generation prg-1 mutants, desilencing of repetitive segments of the genome occurred, and silencing of repetitive loci was restored in prg-1; daf-2 mutants. This study reveals an unexpected interface between aging and transgenerational maintenance of germ cells, where somatic longevity is coupled to a genome-silencing pathway that promotes germ cell immortality in parallel to the Piwi/piRNA system.