-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
《Science》蚁后“生的越多”寿命越长的奥秘
【字体: 大 中 小 】 时间:2022年09月02日 来源:Science
在大多数动物世界里,都存在着一种可悲的取舍:生的孩子越多,寿命越短。但是蚂蚁反对这个系统。蚁后是巢穴中唯一能够繁殖后代的个体,它们的寿命也比基因相同的工蜂长5、10甚至30倍。它们是如何做到其他动物做不到的事情的?
佛罗里达大学生物学家Hua Yan和他在纽约大学的同事们的一项新研究发现,蚁后对胰岛素实施了双重控制系统,胰岛素是一种控制新陈代谢的激素,它解释了繁殖和寿命之间的权衡。蚁后会大量增加胰岛素的分泌,从而促进卵子的发育。但是她们的卵巢也会产生胰岛素阻滞剂来延缓衰老过程。
“希望这一发现能让我们更好地理解许多动物的衰老过程,”佛罗里达大学生物学助理教授Hua Yan说,他还研究了蚂蚁如何通过信息素来组织它们的社会。
哺乳动物,包括人类,是否能从部分阻断胰岛素通路中获益仍然是一个悬而未决的问题。热量限制会减少胰岛素的产生,可以延长哺乳动物的寿命,但会损害繁殖。
该研究团队于9月1日发表了这项成果。他们研究了Harpegnathos saltator蚂蚁,也被称为印度跳跃蚂蚁,因为蚂蚁经历了一种有益的转变。当蚁后死亡时,剩下的工蚁会进行决斗,以决定哪些蚂蚁会成为新的能够产卵的伪蚁后。伪蚁后寿命更长,但如果它们遇到真蚁后,这个过程也是可逆的。这为Yan和研究团队提供了一个完美的系统来研究延长寿命的开关。
他们发现伪蚁后会产生更多的胰岛素,这与他们的预期一致。胰岛素有助于将食物转化为能量,而繁殖是一个能量密集型的过程。
“这很简单,伪蚁后在繁殖,所以它们需要胰岛素。但胰岛素通常会缩短寿命,而它们的寿命却更长——为什么?”Yan思考。“蚂蚁的胰岛素信号中一定有什么东西对繁殖和寿命有不同的调节。”
研究小组发现,这一额外的控制层以胰岛素阻滞剂的形式存在,被称为Imp-L2,它是由新活跃的伪女王卵巢产生的。这种胰岛素阻滞剂延缓了胰岛素通路中通常加速衰老过程的那部分,但却保留了胰岛素信号中促进生殖的那部分。
从某种意义上说,蚂蚁产卵就意味着长寿。
Insulin signaling in the long-lived reproductive caste of ants