蠕蟲自噬腸道致衰老

線蟲需要卵黃產生卵。 圖片來源：JAMES KING-HOLMES/SCIENCE SOURCE

在土壤和研究人員的實驗室中扭動的微小線蟲以內臟為食——它們自己的內臟。一項最新研究顯示，消化自身腸道的習慣能幫助其繁殖，但也加速了它們的衰老。這些結果支撐了一種非正統的假設：人類和其他生物體隨著年齡增長會分解，因為在它們年輕時使其受益的特徵會變得有害。

時間給線蟲帶來了巨大傷害。和很多人一樣，這些能活3周左右的蠕蟲在變老的同時也會變胖。年老蠕蟲的身體堆滿了以卵黃形式被儲存起來的脂肪。這些蠕蟲還容易出現子宮腫瘤，腸道也會枯萎。

是什麼驅動了蠕蟲和其他生物體的退化？一種觀點是衰老之所以會發生，是因為諸如DNA、蛋白質等分子不斷累積損傷並且開始不起作用。另一種「不間斷假說」認為，生物體隨著時間流逝分解，因為幫助它們在生命早期生存和繁殖的能力繼續「運行」並在隨後變成問題。例如，協調生長和發育的特定基因對於年輕動物是有利的。但如果它們繼續在年老動物體內運行，可能促發癌症。

英國倫敦大學學院遺傳學家David Gems和同事可能發現了「不間斷假設」起作用的最好例子。該團隊發現，線蟲會消耗自身腸道，以便合成卵黃。這種將器官轉變成卵黃的能力可能使年輕蠕蟲得以產卵，即便在食物稀缺時。不過，線蟲持續消化它們的腸道，即使在它們停止產卵後。

Gems和同事在日前出版的《當代生物學》雜誌上報告稱，這種持續的自我吞噬行為加速了蠕蟲的衰老。當科學家通過改變特定基因抑制卵黃合成時，蠕蟲的腸道沒有分解，它們也不再長胖。研究人員還發現，阻止腸道分解使一些蠕蟲活得更久。

來自雄性蠕蟲的證據也支持了這一觀點。雄性蠕蟲很稀少——超過99%的蠕蟲是排出卵和精子的雌雄同體。雄性蠕蟲通常並不產生卵黃。Gems及其團隊成員注意到，它們的腸道沒有退化。但當研究人員對雄性蠕蟲進行基因改造以產生一種關鍵的卵黃蛋白質時，這些動物開始表現出兩種此前從未顯示出的衰老跡象：腸道退化，同時脂肪開始累積。

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