摘要：科学家首次发现了一种全新的遗传机制，揭示了父母的长寿特征如何通过非传统方式传递给后代。这一突破性发现挑战了传统遗传学理论，为理解跨代健康影响开辟了崭新视角。

信息来源：https://scitechdaily.com/the-surprising-way-parents-transfer-longevity-to-offspring/

科学家首次发现了一种全新的遗传机制，揭示了父母的长寿特征如何通过非传统方式传递给后代。这一突破性发现挑战了传统遗传学理论，为理解跨代健康影响开辟了崭新视角。

霍华德休斯医学研究所Janelia研究园区的Meng Wang团队在最新研究中发现，秀丽隐杆线虫可以通过表观遗传机制将延长寿命的特征传递给后代，即使这些后代并未直接继承相关的基因改造。这项发表在《科学》期刊上的研究表明，溶酶体——细胞内的"回收中心"——在跨代信息传递中发挥着前所未知的关键作用。

研究团队最初通过在线虫溶酶体中过度表达特定酶类，成功将蠕虫寿命延长了60%。然而，令人意外的是，这些长寿蠕虫的后代即使没有携带相关基因改造，同样表现出超过正常水平的寿命。更令人震惊的是，这种长寿效应能够持续至少四代，暗示着某种强大的跨代传递机制正在发挥作用。

表观遗传的分子机制

对秀丽隐杆线虫的研究表明，溶酶体与长寿相关的变化可以从父母传给后代。该研究将溶酶体与表观基因组联系起来，并揭示了一种新的表观遗传信息方式，使生物体能够在不改变 DNA 的情况下传递应激适应。图片来源：Shutterstock

通过深入的分子生物学分析，研究团队揭示了这一现象背后的精确机制。他们发现，延长寿命的溶酶体变化会触发一系列复杂的细胞内过程，最终导致特定组蛋白变体的增加。这些组蛋白充当信息载体，通过营养输送蛋白从蠕虫的体细胞转移到生殖细胞。

在生殖细胞中，这些组蛋白经历特定的化学修饰，形成了一种独特的表观遗传标记。这种标记能够在不改变DNA序列的情况下，调节基因表达模式，从而将长寿相关的代谢特征传递给下一代。研究显示，这种机制在饥饿条件下会被激活，提供了从生理环境变化到遗传信息传递的直接联系。

Wang教授解释道："我们一直认为遗传信息仅存在于细胞核内，但现在我们证明了组蛋白可以从一个地方传播到另一个地方。如果该组蛋白携带任何修饰，这意味着表观遗传信息可以从一个细胞转移到另一个细胞。"

这一发现的重要性在于它提供了理解跨代效应的全新机制。传统观点认为，遗传信息主要通过DNA序列传递，但这项研究表明，表观遗传修饰同样可以成为重要的信息载体，影响后代的生理特征和健康状况。

溶酶体的新角色

郁金香形状的蠕虫图像显示左侧是肠道，右侧是种系。绿色突出显示组蛋白 H3 赖氨酸 79 二甲基化，而洋红色标记用 DAPI 染色的细胞核。图片来源：王孟

研究结果重新定义了溶酶体在细胞生物学中的地位。长期以来，溶酶体被视为细胞的"垃圾处理场"，负责降解和回收细胞废料。然而，这项研究揭示了溶酶体作为信号中心的重要功能，它不仅参与细胞内代谢调节，还能影响跨代信息传递。

通过结合遗传学工具、转录组学分析和高分辨率成像技术，研究团队详细描绘了溶酶体代谢变化如何激活特定的分子通路。这些通路最终导致组蛋白H3赖氨酸79二甲基化水平的升高，这一表观遗传标记与长寿表型密切相关。

更重要的是，研究显示这种机制在不同类型的环境压力下都能被激活，包括营养限制、污染物暴露和其他生理压力。这表明，生物体已经进化出了一套精密的系统，能够将环境适应信息传递给后代，从而提高种群的生存适应能力。

对人类健康的深远意义

虽然这项研究基于线虫模型，但其发现对理解人类健康和疾病具有重要意义。近年来，越来越多的流行病学研究表明，父母的生活经历和环境暴露可能影响子女的健康状况。例如，父母在饥荒期间的营养不良经历与后代的代谢疾病风险增加有关。

这项新研究为这些观察现象提供了可能的分子机制解释。如果类似的组蛋白介导的跨代传递机制在哺乳动物中也存在，那么它可能解释为什么某些健康特征和疾病易感性会在家族中聚集，即使在排除了直接的基因因素之后。

研究团队指出，这种发现特别重要，因为它提供了一个理解体细胞环境变化如何通过生殖系统传递的机制。这可能有助于解释之前观察到的各种跨代影响，包括父母压力对后代行为和认知能力的影响。

未来研究方向

这项研究开启了表观遗传学研究的新篇章，但同时也提出了许多新的问题。研究人员需要进一步探索这种机制在不同物种中的保守性，特别是在哺乳动物和人类中是否存在类似的通路。

另一个重要的研究方向是了解这种跨代传递的时间限制和可逆性。虽然研究显示效应可以持续四代，但具体的持续时间和影响因素仍需要更深入的研究。此外，环境因素如何调节这种传递机制，以及是否可能通过干预措施来影响这一过程，都是未来研究的重要方向。

Wang教授总结道："我们现在证明了体细胞和生殖系可以通过组蛋白连接起来，并且可以携带能够被几代人记住的遗传信息。"这一发现不仅深化了我们对遗传学的理解，也为开发新的健康干预策略提供了理论基础。

随着研究的深入，科学家们期待这些发现能够转化为实际的临床应用，为预防和治疗与年龄相关的疾病提供新的思路和方法。

来源：人工智能学家