世界上可以自我繁衍的生物：这种生物引人研究终生有生殖能力

裸鼹鼠群体由两只具有生殖能力的首领和约300只没有生殖能力的工鼠组成。对于首领而言，繁殖会造成额外的能量消耗，鼠后在生育的基础上还要哺乳，本应因此削减寿命，但它们的寿命却比工鼠长，且终生保有繁殖能力。德国莱布尼茨老年化研究所研究人员调查了这一悖论背后的遗传学机制，相关发现近期发表于开放获取期刊《BMC生物学》。

该研究通讯作者Martin Bens博士说：“我们的研究结果显示，当裸鼹鼠成熟发育出繁殖能力时，它们的衰老速率也同时被改变了，即首领能够比工鼠活得更久。这很让人吃惊，因为从其他物种身上找到的证据都表明，繁殖虽然对整个物种的生存有益，但却会削减个体的寿命。可是在裸鼹鼠中，生殖似乎可以延长寿命。这与哺乳动物要么将资源用来延长寿命、要么用来繁育后代的普遍认知相悖。”

研究者从裸鼹鼠的心脏、肝脏和性腺等一系列器官中提取了组织样本，并对转录组（所有被转录的基因）进行了分析。他们将有繁殖能力的裸鼹鼠的转录组与工鼠、有繁殖能力的豚鼠（是裸鼹鼠的近亲但寿命较短）、无繁殖能力的豚鼠的转录组分别进行了比较。

作者发现有繁殖能力的裸鼹鼠，其衰老相关的基因表达与另外3者显著不同。比如，与肌肉再生相关的一个基因可能有利于抵抗衰老过程中的肌肉流失，这个基因在有繁殖能力的裸鼹鼠中的表达量更高。类似的基因表达变化可能为裸鼹鼠首领异乎寻常的长寿做出了贡献。

Bens说：“与不具备繁殖能力的豚鼠或其他啮齿类动物不同，不具备繁殖能力的裸鼹鼠不会有性别二态性，雌雄鼠之间体型、体重或外生殖器都没有差别，连行为上的差异都很小。我们的研究中最主要也最令人惊讶的发现之一，就是雌雄裸鼹鼠在转录的基因上也没有显著差异。但是我们发现当它们成熟为可繁殖个体后，转录组就会极大地改变。”

当研究人员把没有生育能力的裸鼹鼠从群体中分离出来，并与异性裸鼹鼠配对后，工鼠便能恢复生育能力。这一转变过程伴随生理和行为上的变化，且雌雄两性的变化不同，也就是说这些动物此时会表现出性别二态性。性成熟的发生也伴随着与长寿和健康相关的基因在表达水平上的变化。

Bens说：“对裸鼹鼠转录组数据的深入挖掘，有助于理解性成熟的调控机制。这或许可以让我们更好地理解人类的性成熟，不同的人的青春期起始时间不同，受压力、营养等很多因素的影响。青春期的起始时间又与很多疾病（如乳腺癌或心血管疾病）的发生相关联。我们的数据或有助于找到减轻这种差异的靶点。”

在同一天发表于《BMC生物学》的另一项研究《肝脏蛋白质组的物种间比较揭示其与裸鼹鼠长寿及人类衰老的联系》中，Bens与同事比较了裸鼹鼠和豚鼠的肝脏，以进一步研究裸鼹鼠长寿背后的分子机理。

该研究通讯作者Alessandro Ori说：“我们发现裸鼹鼠的肝脏在线粒体蛋白的表达上呈现出一种特别的模式，导致其线粒体具备一些与众不同的代谢特征，其中包括较高的脂肪酸利用能力。我们还证明，无论是裸鼹鼠还是人类，在衰老过程中受影响的分子网络是类似的，这表明这些网络和这两个物种的长寿之间可能有直接的联系，毕竟按照体重估算它们的寿命本应短得多。”（冯维维）

相关论文信息：DOI：10.1186/s12915-018-0546-z；DOI：10.1186/s12915-018-0547-y

《中国科学报》 (2018-08-07 第2版 国际)