幼年營養如何影響壽命？科學家揭示「記憶蛋白」關鍵機制

【記者黃郁婷／綜合外電】日本理化學研究所（RIKEN，日本自然科學研究機構）的生命機能科學研究中心營養回應研究團隊，今日在國際科學期刊《自然》線上版發表一項重要研究成果。該團隊透過黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）實驗發現，幼年時期的營養環境會被體內特定的蛋白質「記憶」下來，而這種蛋白質的增減，將直接影響個體的壽命長短。這項發現揭示了「幼年營養決定一生健康」的分子機制，為未來開發延長人類健康壽命的飲食干預策略帶來新希望。

長期以來，科學界已知早期飲食習慣對生命健康有深遠影響。早在 1935 年，便有研究指出在不導致營養不良的前提下限制飲食，能有效延長實驗鼠的壽命。然而，幼年時期蛋白質（由胺基酸組成的生物分子）攝取量如何長期影響健康狀態，其背後的分子機制仍未明朗。

理化學研究所的研究團隊設計了一套實驗系統，讓黑腹果蠅在幼蟲時期只攝取有限的蛋白質或特定胺基酸（amino acid），之後則餵食一般飼料直至生命結束。他們利用穩定同位素追蹤技術、代謝分析與遺傳學方法，精確分析早期營養如何在體內被利用，並與生命長度產生關聯。

研究結果顯示，如果黑腹果蠅在幼蟲期只攝取有限的蛋白質或特定胺基酸，即使成年後恢復正常飲食，其壽命最長可延長約 20%。不過，這也會導致成蟲體型縮小約 10%，雌性產卵量減少約 30%。進一步分析發現，幼蟲期所攝取的部分胺基酸會被保留至成蟲初期，並用於構成核糖體（ribosome，細胞內合成蛋白質的構造）等重要蛋白質。

研究團隊發現一種名為 Lsp2 的儲藏蛋白（storage protein，體內儲存養分的蛋白質）扮演了關鍵角色。Lsp2 這種蛋白質富含酪氨酸（tyrosine）和苯丙氨酸（phenylalanine）等芳香族胺基酸。當幼蟲期營養受限，Lsp2 的量就會減少，這會抑制成蟲早期的蛋白質合成能力，進而延長壽命。

研究人員也透過基因操作減少 Lsp2 的表現量，結果發現同樣能延長黑腹果蠅的壽命，且對其生長與繁殖的負面影響甚微。這表明 Lsp2 不僅是幼年營養狀態的「記憶」因子，更是控制壽命的核心要素，並且可以透過精準干預來避免潛在的副作用。

此研究為 DOHaD（Developmental Origins of Health and Disease，健康與疾病的發展起源學說）理論提供了新的分子解釋。DOHaD 認為幼年環境因素影響未來健康，而此次發現的儲藏蛋白質增減機制，為此理論增添了新的層次。

理化學研究所的今見 考志（Koshi Imami）表示，這項發現或許能解釋營養與健康壽命之間眾多機制中的一項。雖然這項研究是在黑腹果蠅身上取得的成果，但人類血液中也存在白蛋白、球蛋白等具有類似儲藏功能的蛋白質。研究團隊期待未來能進一步驗證哺乳類動物是否存在相同的機制，這將有助於更深入理解幼年飲食如何影響人類的健康壽命，並為設計更有效的健康干預措施奠定基礎。

參考來源

• 幼少期の栄養が寿命を左右する仕組み（RIKEN_JP）