撰文：尼可莱塔. 拉内塞                  2022年9月2日

这种奇怪物种的母工蚁，可以通过在真正的蚁王死后赢得决斗而成为“伪蚁王”。 图片：华严/纽约大学

你会走多远才能将你的寿命延长 500%？一种蚂蚁物种在整个殖民地范围内进行残酷的争斗，以取代最近去世的蚁后——而胜利者不仅获得了王位，而且还大大延长了它们的寿命。

蚁王死后，印度跳蚁争相看哪个工蚁会接替蚁王的位置。赢得桂冠不仅仅意味着产卵——它还意味着比普通工蚁的寿命长 500%。现在，科学家们可能已经确定，替代蚁王是如何减缓衰老的。

根据周四（9 月 1 日）发表在《科学》杂志上的一项新研究，秘密在于一种名为 Imp-L2 的蛋白质，它可以抵消胰岛素在替代蚁王体内的一些影响。

一般来说，激素胰岛素有助于将糖从循环系统引导到细胞中，在那里它可以用作燃料。替代女王——官方称为假蚁后或游戏者，指的是希腊语中的“已婚工人”，而不是厌恶女性的在线骚扰活动的游戏者——必须提高它们的胰岛素产量，以应对它们必须消耗的大量食物。“如果你想制作鸡蛋，你需要大量的胰岛素，因为你需要经常吃东西，”共同资深作者、纽约大学生物学和神经科学教授克劳德·德斯普兰告诉《生活科学》。

尽管有必要，但理论上这种胰岛素的涌入应该伴随着一个问题：除了帮助糖分进入细胞外，胰岛素还会引发一些分子链反应，其中一些会导致衰老过程。具体来说，“蛋白质分子信号通路”——涉及从新陈代谢到细胞存活的许多细胞功能——可以被胰岛素激活，并且长期以来一直与衰老和与老化相关的疾病联系在一起。

所以，如果一个假蚁后开始大量分泌胰岛素，理论上她应该比一般工蚁衰老得更快，因为工蚁不会产生那么多的激素。“然而，就这些蚂蚁而言，情况恰恰相反，”德斯普兰说。典型工蚁的平均寿命接近八个月，而假蚁后的平均寿命约为三年零三个月。“这是寿命的巨大延长，”他说。

有趣的是，如果一个假蚁后与一个已经确立的统治者，一起被安置在一个不同的殖民地，她将恢复为一个普通的工蚁，德斯普兰说。这些假蚁后被称为“恢复者”，其寿命与工蚁的寿命相似。不知何故，只有蚁王和假蚁后，尽管它们有胰岛素，却能连续存活多年。

为了解决这个明显的悖论，德斯普兰与他的长期合作者丹尼.莱恩贝格合作，后者是纽约大学格罗斯曼医学院的生物化学和分子药理学教授。

他们的团队从长鳍鱵、工蚁、恢复者和假蚁后身上采集了组织样本，重点关注参与新陈代谢和繁殖的组织。其中包括大脑、卵巢、脂肪体、类似于人类肝脏的器官和脂肪。使用一种称为批量 RNA 测序的技术，该团队分析了样本组织中构建了哪些蛋白质。作为 DNA 的分子表亲，RNA 携带有关如何构建蛋白质的遗传指令，将这些蓝图从细胞的指挥中心，运送到细胞的蛋白质构建位点之一。

通过查看这些 RNA 指令，研究小组发现，与工蚁和恢复者相比，假蚁后在大脑中产生更多的胰岛素，并开始在脂肪体中产生更多的脂肪和卵黄素（蛋黄的前体）。 来自脂肪体的这些资源中的一些被运送到卵巢，以支持产卵，而一些脂肪则用于制造一种只有蚁王和假蚁后才能散发的独特信息素。（蚁巢中这种信息素的消失，促使工蚁在蚁后死后进行决斗。）

随着假蚁后产生更多的胰岛素，它们的卵巢会生长发育，以便它们可以携带卵子。胰岛素通过“MAPK 信号通路”引导卵巢成熟过程，这是另一条可由胰岛素引发的化学反应链。研究小组发现，与此同时，卵巢产生了 Imp-L2，它基本上阻断了 Akt 信号通路，否则可能导致假蚁后快速衰老。

研究小组确定，卵巢分泌的 Imp-L2 也会进入脂肪体，并为该器官提供抗衰老保护。

“胰岛素信号通路的两个主要分支”——MAPK 和 Akt——“似乎对生育能力和寿命进行了不同的调节，其中一个信号增加有助于假蚁后的繁殖，而另一个信号减少与其延长的寿命一致，”莱恩伯格在声明中说。

德斯普兰告诉《生活科学》，该团队的下一步将是了解 Imp-L2 如何仅阻断与衰老相关的途径，而不是与生殖相关的途径。他们计划研究胰岛素阻断蛋白在其他昆虫中的作用，包括果蝇，然后最终在哺乳动物身上。

“我们并不确切知道会发生什么，”德斯普兰说。“苍蝇和蚂蚁并不完全相似。”他说，更难预测 Imp-L2 赋予印度跳蚁的抗衰老益处，是否会延续到哺乳动物等非昆虫类动物身上。

最初发表在《生活科学》上。