本文于今年9月2日在Science上刊登，题目为Insulin signaling in the long-lived reproductivecaste of ants。即“长寿的繁育品级蚂蚁中的胰岛素信号”。
本文作者在提到开展研究的启发时提到，大多数情况下，繁育行为代表着相对短的生命周期。因为繁育意味着大量营养和能量的消耗。而在蚂蚁中恰恰相反，负责繁育的蚁后拥有最长的寿命。而在镰猛蚁属中，如果蚁后死亡，那么成年的工蚁能够转化为繁殖工（这个现象2021年在一种印度跳镰猛蚁中发现，后拓展到镰猛蚁属。在失去蚁后时，约70%的工蚁会在信息素的驱使下开始混战，在最长可长达40天的战斗中最终幸存下5到10个胜利者，并完全转化为繁殖蚁。这种转化会让工蚁的大脑缩小20%，尤其是光暗感知功能区域，因为蚁后并不需要出巢觅食，多余的能量将被用来繁殖。相对的它们的卵巢会增大五倍。有意思的是，如果争后失败但又幸存，“宫斗”失败的工蚁的大脑会长回来恢复原本功能。）
同时在这个过程中繁殖蚁大脑中的胰岛素表达会促进脂肪体（蚂蚁的繁殖器官）中脂质与卵黄原蛋白的合成。这两种物质都会被转移至卵巢参与卵的形成（所以蚁后会积极补充蛋白质与脂肪）。这一过程能够激活MAPK（丝裂原活化蛋白激酶，mitogen activated kinase-like protein）信号通路，同时抑制AKT（苏氨酸蛋白激酶，AKT serine/threonine kinase 1）信号通路。

简单介绍一下可能涉及的名词和概念：
激酶：激酶是一种能够催化ATP的磷酸基团转移至特定目标蛋白的酶。这一过程就是磷酸化。激酶参与了大部分信号传导过程。
信号通路传导：这是一种最基本的微观层面的生命活动调控方式，在受到外界刺激（包括温度变化，细胞间接触，机械力，有毒有害物质，细菌病毒等等）时，相应的受体蛋白或者感受器蛋白会作出反应，并将这个“信号”通过各种方式传递给其他蛋白（效应器）。最终促使细胞对刺激作出应激，完成调控。这种传递链就被称为“信号通路（signaling pathway）”，其中激酶介导的磷酸化是其中最主要的种类之一。
转录因子：一种能够结合在基因启动子区或者增强子区调控管理下游基因表达的蛋白。可以理解成一个负责基因表达的开关。

本文是一篇非常典型的信号通路分子机制研究文献。其中的专业内容包括通过蛋白质免疫印迹法（WB）和免疫荧光染色法（IF）检测不同组织器官中特定蛋白表达水平的变化，磷酸化等翻译后修饰水平的变化等等就不再赘述，简而言之就是在研究上面提到的蚂蚁寿命延长现象的时候，他们首先从已经被证明与寿命延长存在关系的胰岛素相关信号通路着手，发现在蚁后的体内MAPK信号通路活性上升而AKT信号通路活性下降。这两条通路是近年来非常火热的信号通路，首先是因为它们具有高度保守性（在进化中未有显著改变，在其他生物比如人体内存在高度类似的对应基因）其次是它们在细胞存活，癌变等方面都有重要的作用。为了找出是哪些因素对这两条通路造成了调控，作者团队通过筛选发现了在蚁后体内对比工蚁发生了高度上调的一个基因：Imaginalmorphogenesis protein-Late 2(Imp-L2)。在对其功能进行进一步分析后他们最终得出了下面这张模式图：

在工蚁的脂肪体内，正常分泌的胰岛素会通过受体传递信号磷酸化AKT，启动下游信号通路，AKT会接着磷酸化转录因子FOXO，让它无法进入细胞核发挥功能（切断表达）。同时MAPK则在旁边打酱油，虽然功能正常，但由于工蚁卵巢没有功能，它只能当条咸鱼。
而当工蚁开始转化为繁殖蚁，大脑功能开始转变合成更多的胰岛素。同时卵巢恢复功能，开始合成Imp-L2。更多的胰岛素启动信号传递，让MAPK开始干活（促进繁殖）而Imp-L2则抑制AKT的功能，在AKT被Imp-L2暴打无法发挥功能后，FOXO进入细胞核开始表达和长寿有关的基因。
这种机制是社会性昆虫自然选择的结果，因为整个种群的命运取决于少数繁殖个体。因此它们拥有更长寿命才能保证种群的繁盛。
同时那些掠夺蚁（抢人家卵幼的，你懂的）由于它们并不依赖繁殖蚁的寿命来扩大种群，因此在它们体内胰岛素的分泌并不会抑制AKT通路而是仅仅会激活MAPK通路（促进繁殖但是不延长寿命）。同时类似的现象在果蝇（常用的实验动物，多用于研究基因突变对发育的影响）中也得到了确认。
肯定会有人问：既然如此那为什么不干脆用抑制剂什么的把AKT废了呢？这样不就长寿了吗？
当然不能这么简单粗暴了。因为AKT是一个生存必须蛋白。如果敲除AKT基因，那么生物将必然死胎，无法发育。正常细胞使用不可逆抑制剂也会导致几乎必然的细胞死亡。因为AKT除了调控衰老外也参与代谢，增殖等等一系列非常重要的生命活动。Imp-L2对它的功能抑制只是其中的一部分，是为了让新生的蚁后适应它在群体中的角色。当然，对AKT功能的研究一直是当前相关领域的重点，或许有朝一日能解开长寿密码呢~

能看得见么，长文日常被吃

能，太强了

好厉害 虽然不怎么明白 希望研究最后 可以训练蚂蚁

厉害

这能延伸应用到人身上，提高人类的预期寿命么？

胜利的工蚁需要受精吗

有意思，临床狗看的津津有味

我看不懂，但大为震撼

虽然不明白但感觉特别厉害