近日來(lái)自斯坦福大學(xué)和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院波士頓兒童醫(yī)院的研究人員在線蟲(chóng)長(zhǎng)壽研究中獲得了一個(gè)意外的發(fā)現(xiàn)，他們證實(shí)線蟲(chóng)通過(guò)一種獨(dú)特的機(jī)制：并非常規(guī)研究中認(rèn)為的“長(zhǎng)壽基因”，而是表觀遺傳學(xué)修飾使自身及后代連續(xù)三代獲得了長(zhǎng)壽。這一研究為我們理解長(zhǎng)壽的分子機(jī)理開(kāi)辟了一個(gè)新的方向。相關(guān)研究論文在線發(fā)表在10月19日的《自然》（Nature）雜志上。

線蟲(chóng)是細(xì)胞衰老和長(zhǎng)壽研究常用的模式生物之一。研究者之所以選擇它作為研究對(duì)象，是因?yàn)榫€蟲(chóng)能提供一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)研究相關(guān)的基因和蛋白功能。此外，線蟲(chóng)相對(duì)較短的壽命——兩到三個(gè)星期——也使得研究者能夠及時(shí)觀察體內(nèi)外各種因素對(duì)于壽命長(zhǎng)短的影響。目前關(guān)于長(zhǎng)壽的研究主要集中在通過(guò)尋找DNA序列的變異揭示長(zhǎng)壽相關(guān)的基因。

在之前的研究中科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)當(dāng)某些基因的表達(dá)水平發(fā)生改變時(shí)可延長(zhǎng)線蟲(chóng)的壽命。這一項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人、斯坦福大學(xué)的遺傳學(xué)家Anne Brunet將研究方向放在了影響基因表達(dá)的另一種機(jī)制上——表觀遺傳學(xué)修飾。2010年Brunet研究小組證實(shí)當(dāng)線蟲(chóng)中與組蛋白H3甲基化相關(guān)的一種蛋白質(zhì)復(fù)合體發(fā)生變異時(shí)，可導(dǎo)致線蟲(chóng)的壽命延長(zhǎng)30%。

在新研究中，研究小組證實(shí)這一變異可使得線蟲(chóng)及后代的連續(xù)三代壽命延長(zhǎng)?！斑@是第一次證實(shí)長(zhǎng)壽性狀可以通過(guò)表觀遺傳的方式傳遞給后代，”Brunet說(shuō)。

但是這種通過(guò)表觀遺傳學(xué)修飾傳遞長(zhǎng)壽性狀的機(jī)制并不會(huì)永久持續(xù)下去。在連續(xù)傳遞三代后，第四代的線蟲(chóng)壽命又恢復(fù)到了正常的水平。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)表觀遺傳學(xué)家Renato Paro認(rèn)為這有可能是因?yàn)檫@些甲基化標(biāo)記在連續(xù)三代的傳遞過(guò)程中發(fā)生了稀釋所致。

這一研究在獲得遺傳學(xué)家廣泛關(guān)注的同時(shí)，他們也提出了一些自己的關(guān)心的問(wèn)題和質(zhì)疑。例如科學(xué)家們也曾在其他研究中證實(shí)過(guò)表觀遺傳學(xué)修飾的遺傳效應(yīng)，例如果蠅眼睛顏色及植物花對(duì)稱性及顏色等性狀的傳遞，然而目前對(duì)于這一過(guò)程中具體的分子機(jī)制卻還存在爭(zhēng)議。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為表觀遺傳學(xué)標(biāo)記會(huì)在卵子和精子中被除去，那么它們是如何在下一代基因組或蛋白質(zhì)組的正確位置上得以恢復(fù)的呢？

“這是目前表觀遺傳學(xué)研究中尚待解析的一個(gè)重大問(wèn)題，”Paro說(shuō)：“我們都迫切地希望解開(kāi)這個(gè)謎底?！?/SPAN>

 “這有可能是細(xì)胞通過(guò)某種RNA分子或代謝產(chǎn)物對(duì)表觀遺傳學(xué)修飾的位置進(jìn)行了標(biāo)記，”Brunet說(shuō)。目前她的課題組正在開(kāi)展相關(guān)研究搜尋這樣的標(biāo)記。

而Gems則認(rèn)為關(guān)鍵的問(wèn)題在于這樣的長(zhǎng)壽性狀遺傳是否同樣存在于其他的動(dòng)物體內(nèi)。“令人擔(dān)心的是或許這只是在一些蠕蟲(chóng)中存在的現(xiàn)象，”Gems指出：“線蟲(chóng)的壽命似乎特別易受到某些個(gè)別基因改變的影響。其他動(dòng)物的衰老機(jī)制要比它復(fù)雜得多。然而這畢竟是一個(gè)開(kāi)始，研究人員還值得對(duì)此開(kāi)展更深入的研究?！?/SPAN>

 Brunet的實(shí)驗(yàn)室也已開(kāi)始在小鼠和非洲鳉魚等物種上檢測(cè)這一效應(yīng)。