2007年05月09日 17:22
小小的蜜蜂身上有许多人类未解之谜。从遗传角度而言，同一个蜂巢内蜂王和工蜂的遗传基因完全相同，但是，蜂王的寿命是工蜂的10倍，而且与它不育的工蜂姐妹们相比，蜂王终生都保持着繁殖能力。美国科学家进行的一项最新研究，揭开了造成蜂王和工蜂如此差异的分子机制。该研究成果在线发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）网络版上。
领导该研究的是美国伊利诺伊大学的昆虫学教授Gene Robinson，他和同事此次的研究目标主要集中在3种影响蜜蜂生殖、生长和寿命的已知因素之间的相互作用。其中之一是卵黄蛋白原（vitellogenin），它对蜂王的生殖至关重要，同时也影响工蜂的寿命。第二种是保幼激素（juvenile hormone），它控制着蜜蜂的生长和成熟。最后一种是IGF-1胰岛素信号（insulin-IGF-1 signaling），它调控着蜜蜂的衰老和高产，以及其他一些重要的生理过程。
Robinson表示，在许多情况下，生物体是通过削弱生殖的方式来达到长寿，二者存在一种平衡。不过，作为“产卵机器”的蜂王是个例外。它每天能够产2000颗卵，而且十分长寿。此次研究的目的，就是要弄清楚蜂王“鱼和熊掌”如何兼得。
之前通过对果蝇等生物的研究，科学家发现IGF-1胰岛素信号与长寿有关，但代价是不能多产。同时，科学家还证实了果蝇头部脂肪体细胞（fat body cell）会影响它们的寿命。由于蜜蜂体内的卵黄蛋白原就是在脂肪体细胞内合成的，因此，Robinson小组的研究人员决定对卵黄蛋白原在蜜蜂头部、胸部和腹部的表达进行研究，这最终导致了重大发现。
研究人员注意到，在幼年蜂王中，卵黄蛋白原在腹部的表达水平很高，但是会随着时间的推移逐渐降低。而与之相反的是，卵黄蛋白原在头部和胸部的表达会逐渐提高。此外，成年蜂王比幼年蜂王具有更高的卵黄蛋白原表达水平。
而对于工蜂，它们的卵黄蛋白原表达要比蜂王低得多，头部也是如此。之前对工蜂的研究已经证实，卵黄蛋白原会减少蜜蜂的氧化应激（oxidative stress），因此，毫无疑问，蜂王体内的氧化应激反应比工蜂更少。
Robinson表示，新的研究找到了蜜蜂复杂庞大的调整“网络”的部分因素。蜂王长寿而多产的实际机制是否果真如此，还有待检验。但无论怎样，最新的研究表明，卵黄蛋白原都在蜂王的长寿中起着至关重要的作用。
Robinson认为，弄清楚蜂王为何能够“鱼和熊掌”兼得将对人类和其他物种具有重大的指导意义。
