王萌實(shí)驗(yàn)室的絕大多數(shù)線(xiàn)蟲(chóng)都會(huì)如期死亡。它們?cè)谂囵B(yǎng)皿中度過(guò)自己短暫的一生，兩到三周后便衰老而死。但有些幸運(yùn)兒卻可以奇跡般地比大多數(shù)同類(lèi)多活幾天。這些蠕蟲(chóng)界的麥修徹拉（是一株活了6400年以上的大大樹(shù)，代指老壽星）具有相同的遺傳背景，因此基因并非其延緩衰老的原因，隱藏在它們的腸道中的微生物才是長(zhǎng)壽的秘密。

　　王萌給所有的線(xiàn)蟲(chóng)喂食相同的細(xì)菌——腸道菌群中最常見(jiàn)的大腸桿菌的單一菌株。但她敲除了其中一些菌株的單個(gè)基因。這一微小變化造成了所有差別，延長(zhǎng)了蟲(chóng)子的壽命。

　　這一課題連同越來(lái)越多的研究表明動(dòng)物的微生物組（共享動(dòng)物身體的微生物群落）能夠影響動(dòng)物壽命。盡管距離開(kāi)發(fā)可以延長(zhǎng)人類(lèi)壽命的益生菌尚遠(yuǎn)，該研究卻為確保人類(lèi)盡可能長(zhǎng)的保持健康指明了新方向。“我一直從事衰老的分子遺傳學(xué)研究，”貝勒醫(yī)學(xué)院的王萌說(shuō)，“但之前，我們一直觀察宿主。這是我第一次嘗試從微生物角度理解衰老。”

　　微生物和壽命的聯(lián)系可追溯到梅契尼科夫（ElieMetchnikoff）——一位性格古怪的俄羅斯科學(xué)家，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。微生物學(xué)家保羅·德·克魯伊夫（PauldeKruif）曾描述他為“陀思妥耶夫斯基（Dostoevsky）小說(shuō)里的一個(gè)歇斯底里的角色”。梅契尼科夫認(rèn)為腸道微生物會(huì)產(chǎn)生毒素，引起疾病、衰老等，是“人類(lèi)壽命短暫的罪魁禍?zhǔn)?rdquo;。（盡管他的主張無(wú)憑無(wú)據(jù)，但顯然開(kāi)啟了二十世紀(jì)初期結(jié)腸造口術(shù)的新風(fēng)尚。）另一方面，他也同樣認(rèn)為有些微生物能產(chǎn)生乳酸消滅其它有害微生物從而延長(zhǎng)壽命。因此梅契尼科夫相信經(jīng)常喝酸奶是保加利亞農(nóng)民很多成為百歲老人的原因。

　　1908年，梅契尼科夫在《延年益壽：樂(lè)觀研究》一書(shū)中寫(xiě)下了他的觀點(diǎn)——諷刺的是，他是個(gè)曾兩次試圖自殺的絕對(duì)悲觀主義者。盡管如此，他確實(shí)把錢(qián)花在定期飲用酸奶上，并且這一風(fēng)尚在現(xiàn)代益生菌產(chǎn)業(yè)中達(dá)到頂峰。梅契尼科夫享年71歲，在當(dāng)時(shí)他的主張并沒(méi)有站穩(wěn)腳跟。但最近許多科學(xué)家證明動(dòng)物體內(nèi)微生物組的確影響宿主壽命。

　　這是一個(gè)極好的例子，表明簡(jiǎn)單生物中的基礎(chǔ)研究可以做出很多重要的發(fā)現(xiàn)。

　　2013年，菲利佩·卡布雷羅(FilipeCabreiro)指出二甲雙胍能延長(zhǎng)線(xiàn)蟲(chóng)的壽命，但只對(duì)腸道內(nèi)有微生物的線(xiàn)蟲(chóng)有效（二甲雙胍是一種用來(lái)治療Ⅱ型糖尿病的藥物，其抗衰老特性正在被研究中）。最近，達(dá)里奧·瓦倫扎諾(DarioValenzano)發(fā)現(xiàn)在衰老研究模型的鳉魚(yú)中，如果給年長(zhǎng)個(gè)體在食用年輕個(gè)體的糞便后，它們的壽命可以變得更長(zhǎng)。這表明要么年長(zhǎng)個(gè)體的微生物組可加快其死亡，要么年輕個(gè)體的微生物組能夠延長(zhǎng)壽命。

　　盡管這些研究讓我們充滿(mǎn)希望，但要弄明白微生物組為何和怎樣影響衰老進(jìn)程仍困難重重，因?yàn)槲⑸锶后w極其復(fù)雜。當(dāng)如此巨大的微生物群體發(fā)生更大范圍的化學(xué)物質(zhì)交換時(shí)，很難說(shuō)清楚哪種特定細(xì)菌或分子是重要的。

　　因此，王萌決定將這種復(fù)雜性擱置一邊專(zhuān)注于最簡(jiǎn)單的組合關(guān)系。她的團(tuán)隊(duì)成員韓冰從一系列大腸桿菌菌株著手，每個(gè)菌株都缺失單一基因，其余完全相同。隨后將這些菌株喂食在衰老研究中廣泛運(yùn)用，機(jī)體和基因特征都非常明確的透明小蟲(chóng)——秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)(nematodeC.Elegans)體內(nèi)。

　　在4000多株大腸桿菌菌株中，韓冰發(fā)現(xiàn)了29株能將線(xiàn)蟲(chóng)壽命延長(zhǎng)至少10%，并且其中19株“還可保護(hù)線(xiàn)蟲(chóng)免于衰老相關(guān)疾病”，如癌癥和神經(jīng)退行性病變，王萌說(shuō)。“它們活得更長(zhǎng)，并且活得更好。”

　　這些可以延長(zhǎng)壽命的菌株中其中幾個(gè)如預(yù)期表現(xiàn)——它們改變蟲(chóng)子體內(nèi)已知能影響衰老過(guò)程的基因網(wǎng)絡(luò)。但有兩株菌株表現(xiàn)出乎意料，它們的缺失基因都與可拉酸的合成相關(guān)——一種在很多腸道微生物表面存在的多糖?；虻娜笔沟眠@些特定菌株可產(chǎn)生大量可拉酸。當(dāng)韓冰阻斷這一過(guò)程，它們便無(wú)法再延長(zhǎng)蟲(chóng)子的壽命。因此，可拉酸是其中的關(guān)鍵。

　　“我認(rèn)為這是一個(gè)非常棒的故事。”從事鳉魚(yú)研究的遺傳學(xué)家達(dá)里奧·瓦倫扎諾說(shuō)。起初他擔(dān)心可拉酸延長(zhǎng)蟲(chóng)子壽命只是巧合——或許它只是阻止大腸桿菌的傳染性不至于較早地殺死蟲(chóng)子。但王萌的團(tuán)隊(duì)消除了他的困擾，他們證實(shí)即使沒(méi)有微生物存在，可拉酸分子本身就能增長(zhǎng)蟲(chóng)子的壽命。“我完全被說(shuō)服了。”瓦倫扎諾補(bǔ)充道。

　　該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了一些可拉酸工作機(jī)制的線(xiàn)索。盡管很少有人研究這一分子，但它似乎作用于蟲(chóng)子的線(xiàn)粒體——動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)提供能量的豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)。可拉酸促使這些小型電廠(chǎng)進(jìn)行分裂，制造出更多的線(xiàn)粒體。同時(shí)還開(kāi)啟一系列可以幫助線(xiàn)粒體對(duì)抗應(yīng)激的基因，而這些基因此前被認(rèn)為與延長(zhǎng)蟲(chóng)子壽命有關(guān)。盡管具體原因尚不清楚，這些行為似乎給蟲(chóng)子的生命沙漏里加了更多沙子。

　　線(xiàn)粒體本身就曾經(jīng)是微生物。它們是一種獨(dú)立生存的細(xì)菌的后代，在進(jìn)入另一種微生物體內(nèi)后定居下來(lái)，成為宿主的永久能量來(lái)源。這一過(guò)程發(fā)生在數(shù)十億年前，但是線(xiàn)粒體仍保留著早先以細(xì)菌存在時(shí)的痕跡。并且很明確的是現(xiàn)在的細(xì)菌仍能影響它們。“對(duì)我來(lái)說(shuō)，這太震驚了，經(jīng)歷這么多年的分離，它們之間還可以交流，”王夢(mèng)說(shuō)。

　　讓人類(lèi)活得更久、更健康與治療疾病存在極大不同。

　　“這是一個(gè)多么漂亮的研究，多么了不起的例子，證明簡(jiǎn)單生物的基礎(chǔ)研究就能做出很多重要的發(fā)現(xiàn)。”康奈爾大學(xué)的蕭·西爾維婭·李(SiuSylviaLee)說(shuō)。“它為研究更加復(fù)雜的人類(lèi)微生物組和壽命間關(guān)系的科學(xué)家們提供了一個(gè)清晰的機(jī)制。”

　　對(duì)王萌來(lái)說(shuō)，終極目標(biāo)是開(kāi)發(fā)能夠提高人類(lèi)健康水平的基因工程菌株——一種強(qiáng)力延長(zhǎng)壽命的益生菌供現(xiàn)代的梅契尼科夫們暢飲。但這并非易事。盡管有很多研究和開(kāi)發(fā)，已知的益生菌并沒(méi)有激起人們太大的熱情，因?yàn)樽屗鼈兎€(wěn)定駐扎在腸道里非常困難。“這對(duì)整個(gè)領(lǐng)域都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，我們正在與別人合作，期待可以找到不同的方式解決這一問(wèn)題”王萌說(shuō)。

　　另一個(gè)辦法就是找到微生物自身合成的具有抗衰老作用的化學(xué)物質(zhì)，如可拉酸。“讓人們活得更久、更健康與治療疾病存在極大不同，”王夢(mèng)解釋說(shuō)，“如果我和病人說(shuō)我有一種能治愈他們疾病的神奇藥物，但有副作用。我認(rèn)為他們會(huì)接受。但是如果你和一個(gè)健康人說(shuō)自己有一種能延長(zhǎng)他們生命五年的藥物，但是其副作用尚不清楚……讓我來(lái)選，我會(huì)猶豫。這正是我研究微生物組的原因?；蛟S我們能夠找到微生物產(chǎn)生的天然化合物來(lái)增強(qiáng)我們的健康。這樣便能確保安全，因?yàn)樗鼈儽緛?lái)就存在了。”

　　很顯然，王萌的那些發(fā)現(xiàn)是否適用于人類(lèi)尚不清楚，但有很大可能是可以的。盡管那些只有一毫米長(zhǎng)，由一千多個(gè)細(xì)胞構(gòu)成的透明線(xiàn)蟲(chóng)與我們明顯不同，但是它體內(nèi)的生物學(xué)原理和人類(lèi)驚人的相似。許多在靈長(zhǎng)類(lèi)和老鼠等動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)減緩衰老的條件也同樣適用于線(xiàn)蟲(chóng)，無(wú)論是降低卡路里攝入還是服用二甲雙胍和雷帕霉素等藥物。“這些都和我們有關(guān)，”肯特大學(xué)研究衰老的科學(xué)家詹妮弗·圖雷特（JenniferTullet）說(shuō)，“特別是微生物組中細(xì)菌基因組的微小變化就可產(chǎn)生這些效果。”

　　事實(shí)上，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證實(shí)可拉酸同樣可以延長(zhǎng)果蠅的壽命，并通過(guò)與蟲(chóng)子體內(nèi)相同方式影響哺乳動(dòng)物細(xì)胞的線(xiàn)粒體。“我不想過(guò)度推斷，但這讓我們十分樂(lè)觀，”王萌說(shuō)，“我們現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始小鼠實(shí)驗(yàn)。”