早在20世纪30年代，科学家就注意到，幼年时期被限制饮食的水蚤和老鼠寿命更长。此后，同样的效应也在果蝇和小鼠身上出现。我们不知道的是，婴儿期吃的一顿饭如何能影响数周、数月甚至数年后的健康。最近一项《自然》研究可能找到了答案。

由日本神户RIKEN生物系统动力学研究中心生物学家小畑文昭领导的研究团队发现了一种蛋白质，它能把果蝇幼虫期吃了什么一路记录到成年期，并影响它们的寿命。

实验室果蝇被喂食酵母和糖的混合物，其中酵母是它们主要的蛋白质来源。“我们只降低了饮食中的酵母浓度，从8%降到1%或2%，”小畑解释道。这种低蛋白饮食在幼虫期大约进行到一半时引入。一旦果蝇从蛹中羽化为成虫，它们就恢复标准食物。

在小畑的实验中，蛋白质受限的果蝇，无论雌雄，都比营养充足的同胞活得更久。但这是有代价的。这些果蝇更苍白、更轻，有时体重轻了28%。雌蝇产卵也更少。

“这其实非常常见。繁殖和寿命总是权衡关系，”小畑说。“这种生命早期饮食限制也是如此。它们产卵更少，体型也略小。但它们的寿命延长了。”

然而，这种典型的权衡并不是全部故事。当团队把氨基酸——蛋白质的构建块——加回低酵母幼虫食物中时，寿命延长效应消失了。不知何故，成年果蝇的身体记住了它们作为幼虫吃了多少蛋白质。小畑和他的同事称之为营养记忆，并着手寻找这种记忆究竟保存在身体的哪里。

比较低蛋白饮食和标准饮食下长大的成年果蝇的基因活动，发现了大约100种可能储存早期蛋白质摄入信息的候选蛋白质。“我们基本上一个一个地检查，看哪些是重要的，”小畑说。

为了缩小搜索范围，团队标记了幼虫食物，以判断成年果蝇体内哪些蛋白质是由幼虫期吃的食物构建的。幼虫被喂食一种合成饮食，其中两种氨基酸——赖氨酸和精氨酸——是用更稀有、更重的碳和氮同位素制成的。一旦幼虫变成成年果蝇，团队就换成含有另一组用不同、更轻同位素标记的氨基酸的食物。

然后，研究人员使用质谱法称量果蝇头部蛋白质碎片。同一个蛋白质碎片可能会重几个单位或轻几个单位，取决于它是由幼虫食物还是成年食物构建的。“这基本上只有通过这种稳定同位素实验才能实现，”小畑说。

成年后第三天，果蝇头部近64%的蛋白质仍然由幼虫吃下的氨基酸制成。到第六天，这一比例只降到约46%。其中尤为突出的是核糖体蛋白，它们是制造所有其他蛋白质的复合体的一部分。幼虫期被喂食蛋白质限制饮食的果蝇，这些蛋白质更少，并且在成年后第一周制造新蛋白质的速度更慢。

这立刻引出了一个问题。果蝇在蛹壳内经历变态，而蛹不吃东西。因此，最终进入成年核糖体蛋白的幼虫氨基酸必须在变态期间储存在某处，而储存它们的无论是什么，都必须对幼虫吃了多少蛋白质敏感。

团队开始寻找一种既能响应幼虫饮食又能存活到成年期的蛋白质。他们找到了。

这是一种叫做幼虫血清蛋白2，简称Lsp2的蛋白质。幼虫在停止进食时把它囤积起来，作为变态期的食品储藏室。“果蝇在生命早期大量表达这种Lsp2，”小畑说。“而且我们知道这种Lsp2蛋白存在一些延续。”