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胰島素訊息傳遞、老化與昆蟲發育(二)
果蠅之成蟲
果蠅之成蟲

文.圖╱顧世紅

線蟲胰島素受體基因的突變(daf-2)可大幅延長其壽命,果蠅中daf-2的同源物胰島素受體基因(InR)突變能將果蠅壽命延長85%,chico為胰島素受體的受質蛋白(insulin receptor substrate protein, 簡稱Irs)基因,chico突變能將果蠅的壽命延長48%,脂肪組織缺乏胰島素受體的老鼠以及利用基因工程的方法永久性地剔除腦之胰島素受體受質基因(Irs)的老鼠之壽命都比正常老鼠多活18%。這一系列從線蟲、果蠅到老鼠胰島素突變體的研究結果充分顯示了胰島素訊息傳遞調控壽命的重要性。而近年來的研究顯示,專一性地改變果蠅前胸腺(為一分泌蛻皮激素導致昆蟲蛻皮與變態的內分泌器官)之胰島素訊息傳遞,會嚴重影響幼蟲的蛻皮與變態:過度地表達前胸腺細胞胰島素訊息傳遞中某一重要的訊息分子(如ras或PI3K),將加速變態的過程,從而產生較小的成蟲;反之,抑制胰島素訊息傳遞之表達,將延遲變態的過程,從而產生較大的成蟲。而我們利用家蠶所進行的研究更顯示,將牛的胰島素注射於家蠶幼蟲體內可顯著提高其蛻皮激素的分泌,從而加速其生長與發育,離體培養前胸腺時加入牛胰島素也可直接增加其激素的分泌,牛胰島素可直接活化家蠶前胸腺細胞之胰島素受體及訊息分子Akt的磷酸化。利用猴子及人所進行的研究結果顯示,低卡路里攝取之所以會延長壽命是因為卡路里的攝取與胰島素訊息傳遞的變化有關。因此,不同物種利用相同的胰島素訊息傳遞路徑調控發育及老化機制,此一發現大大地鼓舞了科學家們利用低等的生物來研究複雜的生命現象。

關鍵詞:胰島素、老化、昆蟲發育、訊息傳遞、線蟲、果蠅、老鼠

(館訊第257期)........................................詳全文

 

 
 
 
 
 
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