对 elegans 模型的研究表明，细胞中 mRNA 的平衡会影响寿命

为什么有些人比其他人活得更长？我们DNA中的基因对于我们避免疾病和维持整体健康至关重要，但基因组序列的差异只能解释人类寿命自然变异的不到30%。

在分子水平上探索衰老的影响或许能揭示寿命的差异，但收集研究人类所需的速度、规模和质量的数据是不可能的。因此，研究人员将目光转向了秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）。人类与这些微小生物有许多生物学相似之处，它们的寿命也存在很大的自然差异。

基因组调控中心 (CRG) 的研究人员在受控环境中监测了数千条基因相同的线虫。即使所有线虫的饮食、温度以及接触捕食者和病原体的情况都相同，它们中的许多仍然比平均寿命更长或更短。

该研究将这种变异的根本原因追溯到生殖细胞（参与生殖的细胞）和体细胞（构成身体的细胞）中mRNA水平的变化。随着时间的推移，这两种细胞类型之间的mRNA平衡会被破坏，或者说“脱钩”，导致一些个体比其他个体衰老得更快。该研究结果发表在《细胞》杂志上。

研究还发现，脱钩过程的程度和速度受至少40个不同基因的调控。这些基因在人体中发挥着许多不同的作用，从新陈代谢到神经内分泌系统。但这项研究首次表明，它们相互作用，导致某些个体比其他人寿命更长。

关闭一些基因可以延长线虫的寿命，而关闭其他基因则会缩短寿命。这些结果暗示了一种令人惊讶的可能性：线虫衰老的自然差异可能反映了许多不同基因活动的随机性，使得个体看起来似乎经历了许多不同基因的关闭。

“线虫能否存活8天或20天，取决于这些基因活性看似随机的差异。有些线虫似乎很幸运，因为它们在正确的时间激活了正确的一组基因，”该论文的第一作者、基因组调控中心的研究员马蒂亚斯·埃德博士说。

敲除三种基因——aexr-1、nlp-28 和 mak-1——对寿命变化产生了尤为显著的影响，将寿命范围从大约 8 天缩短至仅 4 天。与均匀延长所有个体的寿命相比，去除其中任何一个基因都会显著增加短寿线虫的寿命，而最长寿线虫的寿命几乎保持不变。

研究人员观察到了对健康寿命（健康寿命而非生理寿命）的同样影响。只需敲除其中一个基因，就足以显著改善健康寿命较短的线虫的健康衰老。

“这并不是为了制造永生的线虫，而是为了让衰老过程比现在更加公平。我们本质上做的和医生做的一样——把那些比同龄人早死的线虫改造得更健康，帮助它们更接近其最大潜在寿命。但我们的目标是针对衰老的潜在生物学机制，而不仅仅是治疗患病的个体。这本质上使种群更加均一，寿命更长，”该研究的资深作者、基因组调控中心的团队负责人尼克·斯特劳斯特鲁普博士说。

该研究并未解释为什么禁用基因似乎不会对蠕虫的健康产生负面影响。

“若干基因可能相互作用，在一定年龄后提供内在冗余。也可能是，生活在安全舒适的环境（例如实验室）中的个体并不需要这些基因。在野外的恶劣条件下，这些基因可能对生存更为关键。这些只是一些可行的理论，”埃德博士说道。

研究人员通过开发一种测量不同细胞和组织中RNA分子的方法，并将其与“寿命机器”（Lifespan Machine）相结合，获得了这一发现。“寿命机器”是一种可以同时追踪数千条线虫整个生命周期的设备。这些线虫生活在机器内部的培养皿中，位于扫描仪的监控之下。

该设备每小时拍摄一次线虫，收集大量有关其行为的数据。研究人员计划制造一台类似的机器，用于研究小鼠衰老的分子原因，因为小鼠的生物学特性与人类更为相似。