研究人员发现了一种基因，它似乎能平衡一种强大的进化权衡：在生命早期促进生长和生殖成功，但后期会带来隐藏的代价。
帮助构建健康年轻身体的生物过程，可能也播下了衰老和癌症的种子。研究人员现在确定了这样一种基因，它驱动快速生长和早期生殖成功，同时增加疾病风险并缩短晚年寿命。
这一发现为"拮抗多效性"提供了迄今为止最有力的实验证据。拮抗多效性是一种长期存在的进化理论，认为对年轻人有益的基因在老年可能产生有害影响。该研究由希伯来大学的Eitan Moses博士、Marva Bergman博士和Itamar Harel教授领导，与Technion的Nabieh Ayoub教授和东英吉利大学的Alexei A. Maklakov教授合作进行。
尽管数十年的研究，科学家们一直在努力确定脊椎动物中这些进化权衡背后的基因。研究团队在非洲蓝鳉中调查了vgll3基因，这种鱼因其自然短寿命而被广泛用于衰老研究。先前的研究已将该基因与青春期和成熟的时机联系起来，但它在塑造寿命和疾病风险方面的更广泛作用仍不清楚。
vgll3促进更快生长和更早繁殖
研究人员使用CRISPR基因编辑技术改变了vgll3，并观察到了重大变化。携带修饰基因的鱼生长更快，更早达到性成熟，这些特征可能在野外提高生殖成功率。
然而，这些优势是有代价的。同样的鱼寿命更短，并发展出更多与年龄相关的肿瘤，包括类似黑色素瘤的癌症。
Harel博士表示："我们实际上捕捉到了进化在进行权衡的瞬间。多年来，我们一直在问为什么我们的身体不能无限期地维持自身。这个基因给了我们一个直接答案：大自然不优先考虑长寿；它优先考虑的是延续。我们被设计用来短跑，而不是马拉松。"
生长机制如何增加癌症风险
额外的实验显示，vgll3影响了几种重要的生物功能，包括细胞分裂、干细胞活性和DNA修复。细胞活性水平的提高可能有助于解释为什么这些鱼在年轻时发育更快，同时也积累了后来导致疾病的损伤。
研究团队还创建了一种新的免疫缺陷蓝鳉模型，使研究人员能够以此前在该物种中不可能的方式移植和研究肿瘤细胞。
Harel博士补充道："令人着迷——同时也略带恐怖的是——我们在这些鱼身上看到的癌症并非随机事故。它是它们青春活力的直接阴影。驱动细胞构建年轻身体的同一机制，正在劫持系统来在老年构建肿瘤。如果我们能理解这一机制，我们可能最终学会如何将健康生长与衰老疾病分离开来。"
对人类衰老和癌症研究的启示
由于vgll3在人类中也存在，这一结果可能帮助科学家更好地理解人类发育、衰老和年龄相关疾病。早期研究将该基因与青春期时机和激素水平联系起来，但其生物功能的直接证据一直缺乏。
这一发现可能有助于未来预防癌症和延长健康寿命的努力。研究人员表示，他们的下一个目标是确定该基因在生命早期的益处是否可以与晚年出现的有害影响分离开来。
参考文献："一种拮抗多效性基因调控脊椎动物生长、成熟和寿命"，作者：Eitan Moses、Marva Bergman、Tehila Atlan、Elizabeth M. L. Duxbury、Roman Franěk、Omer Ben Dor、Henrik von Chrzanowski、Enas R. Abu-Zhayia、Nabieh Ayoub、Shay Kinreich、Ido Ben-Ami、Alexei A. Maklakov和Itamar Harel，2026年6月2日，《自然通讯》。
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