华中科大Cell子刊：挨冻会延长寿命，还是缩短寿命

　　

生物通报道  来自华中科技大学、密歇根大学的研究人员证实，环境温度通过热敏性TRP通道差异性调控了线虫的寿命。这一研究发现发表在5月28日的《Cell Reports》杂志上。

华中科技大学的刘剑峰（Jianfeng Liu）教授以及密歇根大学生命科学研究所生命科学教授许献忠（X.Z. Shawn Xu）博士是这篇论文的共同通讯作者。刘剑峰教授主要从事有关癌症中酪氨酸激酶受体FGFR激活过程中所诱导的信号转导机制、神经退行性疾病中GPCR家族C激活过程中的分子机制的研究。许献忠主要研究方向是探讨神经科学和生理学方面的一些基础问题（延伸阅读：许献忠教授Cell发表封面文章 ）。

环境因素和基因都可以影响衰老。而温度和食物是调控寿命的两个主要的环境因素。减少食物摄取或降低温度都可以延长寿命。尽管研究人员已针对饮食对寿命的影响开展了广泛的研究，当前对于温度调控寿命的机制却知之甚少。

一个世纪之前曾有人记载，除了极端温度可以威胁动物的生存之外，较低的环境温度通常可以延长线虫、苍蝇和鱼等变温动物的寿命，而高温则会缩短它们的寿命。近期的一些研究表明恒温动物似乎也是如此。例如降低小鼠的体温可以延长寿命；将大鼠暴露于较低的环境温度下也可以促进长寿，表明体温和环境温度都可以影响啮齿类动物的寿命。有趣的是在巴尔的摩纵向衰老研究(Baltimore Longitudinal Study of Aging)中较低的体温也与人类寿命延长有关。这些结果突显出温度广泛地调控了变温动物和恒温动物寿命。

传统都是采用存活率理论来解释温度对寿命的影响。换句话说，就是低温降低了化学反应速率，由此减慢了衰老的速度，反之亦然。然而近期的一项线虫研究显示，一些基因可以响应温度变化来积极调控寿命。具体说来，冷敏感性的TRPA-1通道可以检测到环境温度下降，而启动一种促长寿信号级联反应来延长寿命。在高温下，热敏感性神经AFD可以通过神经内分泌信号对抗高温的有害效应来延长寿命。还有另外一些基因被发现以一种温度依赖性方式调控了寿命。尽管获得了这些研究发现，当前的“温度定律”仍然是：低温延长了寿命，而高温缩短寿命。

在这篇新文章中，作者们系统地评估了温度在调控线虫寿命中所起的作用。他们发现，尽管在成虫期暴露于低温下可以延长寿命，在幼虫期进行低温处理可惊人地缩短寿命。有趣的是，温度对幼虫和成虫的这种差异性影响是由相同的热敏性TRP通道TRPA-1所介导，TRPA-1向转录因子DAF-16/FOXO发送了信号。在幼虫中DAF-16/FOXO和TRPA-1发挥作用缩短了寿命，而在成虫中延长了寿命。在幼虫和成虫中DAF-16/FOXO差异性地调控了基因表达。

这些研究结果揭示出了温度调控寿命的潜在复杂性：在不同的生命阶段温度差异性地调控了寿命。

（生物通：何嫱

作者简介：

刘剑峰

教授，博导，1971年3月生， 现担任华中科技大学生命科学与技术学院副院长， 教育部分子生物物理重点实验室常务副主任， 中法联合药物筛选及研发中心主任， 教育部新世纪人才。从事有关癌症中酪氨酸激酶受体FGFR激活过程中所诱导的信号转导机制、神经退行性疾病中GPCR家族C激活过程中的分子机制的研究，并开展以FGFR为靶点的抗癌药物和以GPCR家族C为靶点的抗神经系统疾病药物筛选工作。累积在国际一流学术刊物上发表论文20篇。目前主持一项国家自然科学基金重点项目和一项国家自然基金面上项目，以及一项国家重大科学研究计划蛋白质专项子课题和国家863计划课题。

生物通推荐原文摘要：

Environmental Temperature Differentially Modulates C. elegans Longevity through a Thermosensitive TRP Channel

Temperature profoundly affects aging in both poikilotherms and homeotherms. A general belief is that lower temperatures extend lifespan, whereas higher temperatures shorten it. Although this “temperature law” is widely accepted, it has not been extensively tested. Here, we systematically evaluated the role of temperature in lifespan regulation in C. elegans. We found that, although exposure to low temperatures at the adult stage prolongs lifespan, low-temperature treatment at the larval stage surprisingly reduces lifespan. Interestingly, this differential effect of temperature on longevity in larvae and adults is mediated by the same thermosensitive TRP channel TRPA-1 that signals to the transcription factor DAF-16/FOXO. DAF-16/FOXO and TRPA-1 act in larva to shorten lifespan but extend lifespan in adulthood. DAF-16/FOXO differentially regulates gene expression in larva and adult in a temperature-dependent manner. Our results uncover complexity underlying temperature modulation of longevity, demonstrating that temperature differentially regulates lifespan at different stages of life.