亲代铁缺乏通过mTOR通路调控抗氧化状态与自噬的跨代遗传机制：基于果蝇模型的雷帕霉素与铁稳态研究

《The Journal of Nutritional Biochemistry》：Parental Iron Deficiency Modulates Antioxidant Status, Autophagy, and Longevity: Insight into the Role of Rapamycin and Iron Homeostasis in Drosophila melanogaster.

本研究揭示亲代铁缺乏（ID）通过调控mTOR通路影响果蝇（Drosophila melanogaster）抗氧化酶（SOD、CAT）、自噬（ATG1）及端粒酶相关基因的跨代遗传机制。研究发现雷帕霉素（Rapamycin）可增强抗氧化防御但呈现生存率影响的背景依赖性，为理解营养编程与衰老的进化保守机制提供新视角。

　　

¹研究亮点

亲代铁缺乏（ID）导致F₀代果蝇体重、铁含量和抗氧化酶（SOD、CAT）活性显著降低（p < 0.0001），同时谷胱甘肽（GSH）升高。基因表达显示铁储存蛋白（Fer1HCH）上调，GPx3在F₀代下调但在F₁代雌蝇中回升。正常饮食可恢复铁水平并改善F₀代雌性生存率，而雷帕霉素虽增强抗氧化防御却降低F₀代生存率，在F₁代中则呈现抗氧化获益且不影响生存。

²讨论

亲代营养缺陷显著影响后代健康风险。本研究发现亲代ID引发的体重下降可能与铁缺乏导致的能量稳态紊乱有关。F₁代雄蝇通过低铁高铁蛋白状态适应氧化应激，而雌蝇依赖铁增加和自噬激活。雷帕霉素通过抑制mTOR通路增强抗氧化防御，但其对寿命的影响存在世代和性别特异性，表明营养干预的跨代可塑性机制。

³结论

亲代ID引发铁稳态、氧化应激、自噬和端粒维持的性别特异性跨代改变。正常饮食可部分逆转铁缺失并改善生存，但氧化应激持续存在。雷帕霉素的作用具有背景依赖性，凸显生物体通过跨代可塑性适应营养挑战的进化策略。