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题图 | Unsplash
撰文 | 宋文法
声明 | 本文为文献解读,不构成任何建议。
一直以来,科学界就发现,在线虫、果蝇和小鼠等多种模式生物中,幼年时期的饮食限制能延长其寿命,即生命早期短暂的营养干预能够对寿命产生长期影响,这被称为“营养编程”。然而,尚不清楚是哪种分子承载这种营养记忆,并持续影响成年寿命。
2026年9月23日,国际顶级期刊" Nature "背靠背发表了两篇论文,分别来自湖南师范大学和日本理化研究所,揭开了幼年饮食调控成年寿命的分子机制。
研究显示,储存蛋白Lsp2,是连接幼年蛋白质限制和成年寿命延长的关键分子,果蝇幼年蛋白质限制会持续下调Lsp2的表达,Lsp2作为营养记忆分子,持续抑制早期成年阶段蛋白质翻译活性,最终延长寿命。
此外,在果蝇幼年时期,限制Lsp2富集的氨基酸,如酪氨酸、苯丙氨酸或组氨酸,也能显著延长果蝇的寿命。
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图源:参考文献
在这项题为" Lsp2 links early-life diet to adult translation and lifespan in Drosophila "的研究中,研究团队利用果蝇模型,通过同位素标记、蛋白质组学和遗传学操作等,追踪了幼虫期摄入的氨基酸在成年体内的命运。
结果显示,生命早期蛋白质限制会导致成年果蝇体型变小、繁殖力下降,但是,果蝇的寿命显著延长了。而补充氨基酸可完全抵消寿命延长效应。
此外,成年期的饮食不影响幼年蛋白质限制带来的寿命延长。这提示,幼年蛋白质限制是成年寿命延长的关键。
通过同位素标记发现,成虫体内约一半蛋白质的氨基酸原料来自幼虫阶段,其中,核糖体蛋白是富集幼虫来源氨基酸程度最高的一类。这表明,幼虫期的营养状况可能通过影响核糖体蛋白的供给,对成年期的翻译能力产生持久影响。
蛋白质组分析发现,幼年蛋白质限制显著降低了成年早期细胞质核糖体蛋白的丰度,整体蛋白质翻译活性被抑制,且这种抑制效应主要发生在成年后的第一周。
进一步分析显示,幼年蛋白质限制在成年早期持续降低了Lsp2的mRNA和蛋白质水平。此外,敲低Lsp2,可以重现幼年蛋白质限制的效果,降低成年早期核糖体蛋白水平、抑制翻译,并延长果蝇寿命。但敲低Lsp2不会导致果蝇体型变小、繁殖力下降。
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限制蛋白质通过Lsp2延长寿命(图源:Nature)
研究团队还发现,在果蝇幼年时期,限制Lsp2富集的氨基酸,如酪氨酸、苯丙氨酸或组氨酸,也能显著延长果蝇的寿命。
以上结果表明,幼年蛋白质限制导致Lsp2合成减少,进而减少了成年早期可用于合成核糖体蛋白的氨基酸储备。核糖体蛋白供给不足,导致成年早期翻译能力下降,最终延长寿命。
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图源:参考文献
在另一项题为" Lsp2 links mTORC1 to TOP mRNA translation and lifespan in Drosophila "的研究中,研究发现,Lsp2是mTORC1信号通路的脂肪组织效应分子和反馈激活因子,通过选择性调控TOP mRNA的翻译来影响寿命。敲除Lsp2可显著延长果蝇寿命,且不损害繁殖、运动等。
值得注意的是,以上两篇研究均为果蝇为模型,且哺乳动物不存在Lsp2的同源基因,但研究团队指出,白蛋白和球蛋白可能具有类似功能,这一发现可能具有跨物种的启示意义。
以上,医诺维解读的这篇顶刊研究,论文本身就是国自然项目产出的成果,看完这篇研究,相信你也能感受到,好的科研项目,离不开扎实的本子。
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参考文献:
https://www.nature.com/articles/s41586-026-11029-x
https://www.nature.com/articles/s41586-026-11031-3
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