裸鼹鼠的奇案：挑战衰老和生殖的传统

这种迷人的裸鼹鼠有许多特征，其中之一就是它的寿命相对于体型来说格外长，这使得它在哺乳动物和人类中都是异类。最近发表在《BMC生物学》杂志上的两项研究提出了这样的问题:裸鼹鼠如何能活这么长时间，并保持异常的繁殖能力，以及裸鼹鼠是否真的有衰老的迹象。这些研究的主要作者Martin Bens和Alessandro Ori解释了他们的发现。

裸鼹鼠(异头鼠)是一种老鼠大小的啮齿动物，生活在东非大草原的地下，在那里它们建造了广泛的隧道系统。哺乳动物并不常见，它们已经形成了一种群居的生活方式，就像一个“超个体”。

裸鼹鼠群体由一个雌性皇后和雄性帕沙斯（帕沙斯是该群体唯一的繁殖成员）以及多达300名下属组成，如雄性和雌性工人。通常，只有一个女王和一个帕沙斯致力于繁衍后代，而他们的下属则负责其他工作：育儿、觅食、扩大或保卫他们的地下隧道系统。

裸鼹鼠的长寿之谜

裸鼹鼠是一种非常令人兴奋的动物，这不仅是因为它们独特的生活方式，更是因为它们是研究衰老的典型生物。在它们漫长的一生中，它们表现出不同寻常的特征:裸鼹鼠一生都有生育能力，对感染有很强的抵抗力，一般不会患上与年龄有关的疾病，如癌症或糖尿病。

这些特征使它们区别于人类和其他啮齿类动物，如豚鼠和老鼠。尽管裸鼹鼠(NMR)非常小，但雌性皇后可以活到30岁——相比之下，老鼠只有4岁，而豚鼠最多可以活到12岁——这是NMR最接近的生物模型。

当能源缺乏时:寿命与生殖

可抛弃的躯体老化理论假设能量——例如来自食物的能量——通常是缺乏的，因此可以投资于维持躯体组织(有助于个体生存或“寿命”)或生殖。这也许可以解释为什么动物在面对外部因素造成的高死亡率时，会把精力投入到繁殖上。因此，它们有助于物种的生存，但限制了个体的寿命。反之，外部死亡率低的物种更有可能投入能量来保持身体健康，从而在更长的生命周期中有更长的繁殖阶段。

在哺乳动物中，体重通常与寿命有关，而体型较小的物种通常寿命较短。然而，裸鼹鼠似乎对“一次性躯体”理论不以为然，因为在裸鼹鼠群体中，繁殖女王的寿命实际上比其下属要长。

种群对性成熟的抑制

在马丁和同事的论文中，我们在裸鼹鼠身上研究了这一理论，因为这些小动物有终身的生育能力、极高的繁殖率和很长的寿命。与群居蚂蚁和蜜蜂的工蜂相比，在一群裸鼹鼠中，甚至工人也有繁殖的能力。然而，它们的性成熟被占主导地位的交配对所抑制。

我们从它们的群体中挑选了雄性和雌性的非繁殖工蜂，并将它们与来自不同群体的非繁殖工蜂配对。通过这种方式，这些非繁殖动物变成了繁殖者。然后，我们使用基于RNA测序的基因组方法来研究这些新繁殖者的组织，并将它们与豚鼠的组织进行比较。

我们发现，在被分析的裸鼹鼠和豚鼠之间的基因中，约59%存在差异表达，而且这些差异显著地富集了与衰老相关的基因，这表明裸鼹鼠与它们的近亲相比具有独特的特征，这可能解释了寿命的差异。

成为一名饲养员

与无性繁殖的豚鼠相比，无性繁殖的雄性和雌性裸鼹鼠在性方面不具二型性;他们没有显示出身体大小、身体质量或外生殖器的差异，以及很少的行为差异。与此相一致的是，我们发现在未交配的雌性和雄性裸鼹鼠之间，几乎没有显著的转录差异(与豚鼠不同)。然而，在性成熟过程中，裸鼹鼠工蜂的性别不仅在形态和行为上有所区别，而且在组织的基因表达谱上也有所不同。

研究结果还显示了与寿命延长有关的证据:如果裸鼹鼠经历性成熟过程，从而成为繁殖者，它们就显示出与寿命延长和健康寿命相关的分子特征。与此相反，在豚鼠中，这种分子网络在繁殖后减少。这可能有助于解释裸鼹鼠皇后和帕沙斯拥有更长的寿命。

但它们还是会变老:这证明了裸鼹鼠的衰老过程

最近一项基于裸鼹鼠人口统计学特征的研究声称，这些动物的死亡风险不会随着年龄的增长而增加，这表明裸鼹鼠能够延缓衰老过程。亚历山德罗的团队与莱布尼茨衰老研究所(Leibniz Institute on Aging - Fritz Lipmann Institute，简称FLI)和其他机构的研究人员一起，使用蛋白质组学和基因组学的方法研究了裸鼹鼠的衰老过程，试图获得NMRs衰老的详细情况。

在我们的研究中，我们分析了分子网络，通过比较裸鼹鼠和豚鼠的肝脏样本来区分长寿命物种和短命物种。我们揭示了裸鼹鼠和豚鼠线粒体组成的差异。众所周知，线粒体是“细胞的能量中心”，它为细胞提供能量是意料之中的事，我们证实了在这些寿命较长的物种和寿命较短的物种之间产生能量的优先方式。

我们还在分子水平上发现了裸鼹鼠衰老的迹象。通过研究年轻和年老的裸鼹鼠的肝脏，我们可以检测出这些动物体内蛋白质水平的年龄依赖性变化。

有趣的是，在裸鼹鼠和人类肝脏样本中，一组负责清除有毒物质的蛋白质同样受到衰老的影响，这表明这些物种的衰老过程有一些相似之处。关于之前提出的裸鼹鼠不会变老的理论，结果支持裸鼹鼠衰老过程低但存在的观点。然而，衰老影响的途径是否会影响年老的裸鼹鼠的健康并限制它们的寿命还有待证明，就像它们在蛔虫等其它衰老模型生物中所做的那样。

在通往健康衰老的路上

裸鼹鼠和人类是两个离群的物种，因为相对于它们的体重来说，它们的寿命都特别长。通过对长寿和短命物种的比较，确定与长寿有关的分子网络，可以帮助科学家找到促进人类长寿和健康生活的新方法。