纵欲短寿，长寿与“性福”难两全？清华大学最新研究揭示性能力与寿命可通过饮食方式调节！

古语有云“节制养生，纵欲伤身”，但果蝇却用它那短暂又热烈的小小生命向我们发出挑战：“你们人类的认知有点浅！”清华大学研究团队发表于Nature Communications的最新研究提示，这些小生物竟然通过饮食调节，巧妙地在“疯狂恋爱”和“长命百岁”之间找到了一种平衡！

https://doi.org/10.1038/s41467-024-54369-w

这项研究发现，果蝇在酵母（它们的“高蛋白饮食”）上的选择，不仅影响了它们的繁殖能力，还直接决定了它们的寿命！更有趣的是，交配后的小小果蝇会根据性别调控饮食偏好：雄性减少高蛋白摄入来延续生命，雌性则疯狂补充蛋白质以支持“孕育后代”的重任。

你可能以为果蝇只是厨房里烦人的小飞虫，来去匆匆不值一提，但你错了！果蝇不仅是遗传学界的“常青树”，还是研究寿命和繁殖之间“微妙平衡”的秘密武器。它们小巧、便宜、而且能在短短两周内完成从卵到成虫的进化，让研究者能在短时间内进行大量实验。而且，果蝇的繁殖能力超强，一只雌果蝇每次产卵几百颗，让研究的样本量瞬间翻倍。

另外，在“吃”这件事上，人类面对高蛋白食物的反应常常是：“吃多了是不是会长胖？”“蛋白质摄入过多会不会伤肾？”甚至连健身达人吃蛋白粉的时候，都要纠结：“这到底是增肌还是变胖？”，这就好比陷入了一个永无休止的饮食焦虑怪圈。而果蝇在饮食上的选择显然比我们简单得多，它们根本没有这种心理负担，其对高蛋白饮食（尤其是酵母）的偏好，完全是按需求来。

吃多吃少，全靠策略

研究者发现，在交配前，无论雌性还是雄性果蝇，面对高蛋白饮食（比如酵母）都是一副“干饭王”的架势。雌性果蝇吃得多是为了给卵巢“充电”，让卵子更健康更活跃；而雄性果蝇则是为了储备能量，提升精子质量和交配竞争力。简单来说，这个阶段的果蝇就是在做必要的准备工作——“先吃好，才能表现好”。

a:喂食酵母-蔗糖（YS）食物和纯蔗糖（S）食物的雄性果蝇的求偶指数。喂食YS食物的果蝇求偶指数显著高于喂食S食物的果蝇；b: 雄性果蝇在两种食物条件下的交配竞争力。喂食YS食物的果蝇在交配竞争中更有优势；c: 左图展示了果蝇睾丸顶端的显微图像，其中FasIII阳性的中心（星号标记）被Vasa阳性的生殖干细胞（GSCs，虚线圈出）包围。右图显示了喂食YS食物和S食物的果蝇GSCs的数量。喂食YS食物的果蝇GSCs数量显著高于喂食S食物的果蝇；d:雄性果蝇在两种食物条件下的精子竞争力。左图为雄性精子竞争实验的示意图。右图显示了在雌性生殖道中剩余的GFP标记精子的数量。喂食YS食物的果蝇精子竞争力更强。

听起来像是吃出来的“繁殖冠军”，是不是很划算？可惜，天底下哪有免费的午餐！长期吃高蛋白的果蝇，寿命被狠狠打了折扣，抗压能力也一落千丈。换句话说，高蛋白是繁殖力的“好搭档”，却也是寿命和抗压力的“刽子手”。

而到了交配后，雄性和雌性果蝇在饮食模式上直接分道扬镳：雄性果蝇立刻切换到“佛系模式”，减少高蛋白摄入，开始专注于恢复体力，仿佛在心里默念：“生存才是硬道理！”而雌性果蝇呢？直接进入“干饭模式”，对高蛋白爱得无法自拔，大有“为了娃拼命补”的架势。

这背后的逻辑也很简单：雄性果蝇的任务完成了，接下来就是“悠着点，活得久”；而雌性果蝇的任务才刚刚开始，它们需要大量蛋白质来支持生产卵子和繁殖。果蝇用实际行动告诉我们，交配后的饮食选择，真的全凭需求。

d: 测试了涂抹7,11-HD（一种性信息素）是否能改变雄性果蝇对酵母的偏好。结果显示，涂抹7,11-HD并没有显著改变果蝇对酵母的偏好；e: 测试了暴露于固定不动的雌性是否能改变雄性果蝇对酵母的偏好。结果显示，即使在雌性存在的情况下，交配后的雄性果蝇对酵母的偏好仍然降低。

事实上，果蝇的饮食变化背后有些“关键操盘手”在发挥作用——CRZ神经元和ALK神经元。

• 研究者通过激活CRZ神经元，能显著减少未交配雄性果蝇对酵母的偏好。

a:当CRZ神经元被激活时，未交配雄性果蝇对酵母的偏好。结果表明，激活CRZ神经元会导致未交配雄性果蝇对酵母的偏好下降。

为了深入理解CRZ如何调节果蝇对酵母的偏好，研究者进一步探索了与膳食蛋白质或氨基酸偏好相关的神经群体，特别是LK神经元。令人惊喜的是，他们发现在LK神经元中特异性敲低CrzR（CRZ的受体）能够消除雄性果蝇因交配引起的酵母偏好降低，就像是给这些果蝇的“美食欲望”按下了暂停键，这表明CRZ通过作用于LK神经元上的CRZ受体来调节果蝇对酵母的偏好。

b:在LK神经元中敲除CrzR基因后，雄性果蝇对酵母的偏好。

• 研究者还利用遗传学方法，在果蝇前脑中发现了ALK神经元。实验结果显示，激活ALK神经元同样也能减少未交配雄性果蝇对酵母的偏好，而如果选择抑制ALK神经元，则即使在交配后，雄性果蝇对酵母的偏好也不会降低。

d: 激活ALK神经元后，未交配雄性果蝇对酵母的偏好。喂食全反式视黄醇(ATR)的果蝇对酵母的偏好有所下降。

e: 在抑制ALK神经元后，未交配和已交配雄性果蝇对酵母的偏好。抑制ALK神经元会影响已交配雄性果蝇对酵母的偏好。

令人意外的是，ALK神经元是在交配后起作用的！相较于未交配组，交配组的ALK神经元钙水平显著上升。

而ALK和CRZ神经元这种降低“酵母偏好”能力，主要通过“神经肽信号”实现的：他们释放的短神经肽F（sNPF），与下游的FB-LAL神经元上的受体结合后，反向抑制了“自己”的活动，最终减少了雄性果蝇对酵母的偏好。

f: 不同交配状态下雄性ALK神经元的钙信号（Ca2+）；g: 在敲除CrzR基因后，不同交配状态下雄性ALK神经元的钙信号。

那对于雌性果蝇的神经回路又是怎样的呢？研究者们用钙成像技术观察了雌性果蝇的ALK神经元，发现交配后的这些神经元活跃得像在“开派对”。而一旦当ALK神经元被“静音”后，相较于其它交配后雌性果蝇对酵母的疯狂热爱，“静音ALK雌性果蝇”的爱仿佛消失了一般，对酵母并没有多高的热情，这同样证实了ALK神经元在调节雌性果蝇交配后饮食偏好中的关键作用。

在雄性果蝇的世界里，ALK神经元通过释放sNPF神经肽来告诉他们：“嘿，哥们，交配完了，该少吃点酵母了。” 而与雄性果蝇稍有不同的是，在雌性果蝇的世界里，ALK神经元则通过释放LK神经肽来建议：“女士们，为了下一代，多吃点酵母吧！”

不难发现，ALK神经元的这种性别特异性，就像是果蝇神经系统中的“变形金刚”，能够根据果蝇的性别和生殖状态，灵活调整其功能，确保果蝇在不同生活阶段都能“吃得开”。这种性别特异性，可能是进化过程中的一种“权衡游戏”。雌性果蝇通过增加酵母摄入来提高繁殖成功率，而雄性果蝇则通过减少酵母摄入来保持自己的寿命，这就像是在玩一场“生存还是繁衍”的博弈。

那有没有既能保证寿命，又能完成“繁衍”重任的办法呢？研究者还真就做到了！

为了探索间歇性酵母摄入对果蝇生殖能力和寿命的影响，研究团队通过巧妙的实验设计，模拟交配后雌性果蝇对酵母“疯狂热爱”的3天状态，即制定特定的"3天饮食食谱"，一天享受酵母-蔗糖（YS）大餐，其余两天则是纯蔗糖（S）食物。同时，为保证“疯狂热爱”状态持续，每三天交配一次。

实验结果显示，与恒定摄入YS食物相比，间歇性摄入酵母，并没有改变交配后雌性果蝇的繁殖力，而寿命竟得到了延长。

而这一结论，研究者在雄性果蝇身上也同样得到了验证：先前的研究表明，雄性果蝇对酵母的热情减退现象主要是发生在交配后的两天内，为了探究这一变化，研究人员同样给雄性果蝇安排了YS与S大餐，每三天与雌性果蝇配对3小时。结果发现雄性果蝇，在交配后，间歇性摄入酵母，不仅让它们活得更久，还意外地提升了繁殖力。

这不禁让人想象，如果果蝇界也有“健康饮食博主”，它们应该会大力推崇这种“间歇性酵母饮食法”。

d: 雌性果蝇在交配后对酵母的偏好持续时间。实验设计与雄性果蝇相似，但雌性果蝇在交配后对酵母的偏好持续时间更长；e:不同饮食条件下雌性果蝇的后代累积数量，黑色箭头表示所有雌性果蝇死亡的时间点。间歇性摄入酵母的雌性果蝇（SYS组）在繁殖力上表现更好；f: 不同饮食条件下雌性果蝇的寿命。间歇性摄入酵母的雌性果蝇寿命更长，但这种饮食模式对繁殖力的增加效果不如在雄性中明显。

总的来说，研究结果支持了高蛋白饮食与生殖能力及寿命之间的权衡关系，“生存还是繁衍”确实大有智慧。我们面前再放着高蛋白食物，也不用望而却步，谈之色变，毕竟它可能是同时拥有寿命和“性福”的秘密武器~