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Nature子刊:為什么吃得少能長壽?發(fā)現(xiàn)一種新型抗衰老因子

飲食限制(DR),即減少食物的攝入量,可以延長不同物種的壽命,包括果蠅和嚙齒動物。在人類的衰老過程中,DR不僅能延長壽命,而且能促進(jìn)廣泛的健康改善。限制特定的飲食成分,特別是蛋白質(zhì),在產(chǎn)生對DR的反應(yīng)時,比全面減少熱量更重要。然而,潛在的分子和細(xì)胞機(jī)制尚不清楚。

早在2019年10月,Nature Metabolism 雜志發(fā)表了一項(xiàng)來自德國馬克斯·普朗克衰老生物學(xué)研究所、德國科隆大學(xué)、英國Babraham研究所和倫敦大學(xué)學(xué)院等單位合作的研究,題為:A nutritional memory effect counteracts the benefits of dietary restriction in old mice.

該研究表明,如果小鼠在進(jìn)入老年期之前就開始減少食物攝入,并且維持少吃點(diǎn)兒,它們就會變得更健康。

健康的行為必須在生命的早期建立起來,以便在老年時改善健康并延長壽命。吃得越飽,死得越早!

2020年11月23日,馬克斯普朗克衰老生物學(xué)研究所的研究人員在" Nature Aging "雜志上在線發(fā)表了題為"Sestrin is a key regulator of stem cell function and lifespan in response to dietary amino acids"的研究報(bào)告。

該研究在果蠅中發(fā)現(xiàn)了一種可能的解釋,研究鑒定出一種名為Sestrin的蛋白質(zhì),該蛋白質(zhì)可調(diào)節(jié)飲食限制的有益作用。通過增加果蠅中Sestrin的含量,研究人員能夠延長他們的壽命,同時保護(hù)這些果蠅免受富含蛋白質(zhì)飲食的壽命縮短的影響。進(jìn)一步證明,雌黃素在果蠅腸道干細(xì)胞中起關(guān)鍵作用,從而改善果蠅的健康狀況。

飲食限制對健康的好處早已為人所知。最近,人們已經(jīng)清楚地認(rèn)識到,限制某些食物成分,特別是蛋白質(zhì)和它們各自的組成部分氨基酸,對機(jī)體對飲食限制的反應(yīng)比一般的卡路里減少更為重要。在分子水平上,一種特殊的已知信號通路,稱為TOR通路,對長壽非常重要。

該研究確定了Arg407在果蠅Sestrin蛋白中對氨基酸結(jié)合的關(guān)鍵作用。建立了一個Sestrin突變體蠅系(SesnR407A),它阻斷了與內(nèi)源性Sestrin蛋白結(jié)合的氨基酸,從而阻止了體內(nèi)氨基酸對TORC1的激活。SesnR407A突變果蠅表現(xiàn)出TORC1活性降低、生長減少、發(fā)育延遲、壽命延長和腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)改善

在DR食物培養(yǎng)基中添加氨基酸可以增加對照果蠅的ISC增殖,但在SesnR407A突變果蠅中這種作用被阻斷。Sestrin通過TOR通路調(diào)節(jié)ISC的壽命和維持,ISC中的自噬是調(diào)節(jié)腸細(xì)胞更新的關(guān)鍵。此外,Sestrin在ISC中的表達(dá)足以維持腸道內(nèi)環(huán)境平衡和延長蒼蠅壽命,從而確立了Sestrin作為調(diào)節(jié)干細(xì)胞增殖、腸道健康和壽命的新型分子鏈。

研究結(jié)果表明,雌黃素是一種新型的潛在抗衰老因子,可以證明Sestrin蛋白結(jié)合了某些氨基酸。當(dāng)抑制這種結(jié)合時,果蠅中的TOR信號傳導(dǎo)途徑活性降低,而果蠅的壽命更長。在富含蛋白質(zhì)的飲食中,具有無法結(jié)合氨基酸的突變型雌激素蛋白的果蠅顯示出改善的健康狀況。

腸道干細(xì)胞中的雌二醇過表達(dá)延長了壽命

特別有趣的是,如果研究人員增加果蠅干細(xì)胞中Sestrin蛋白的含量,那么這些果蠅的壽命將比對照果蠅長約百分之十。

此外,僅在腸道干細(xì)胞中增加的雌激素含量也可以防止富含蛋白質(zhì)飲食的負(fù)面影響。

綜上所述,研究結(jié)果證實(shí)了Sestrin是一種新的分子鏈,它介導(dǎo)飲食氨基酸限制對蒼蠅腸道干細(xì)胞TORC1活性的影響,從而維持腸道健康并確保壽命。

研究人員說:“我們很好奇,人類中的雌三烯功能是否與果蠅相似。對小鼠的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明,雌三烯對于運(yùn)動對動物健康的有益作用是必需的。因此,一種能增加雌雄激素活性的藥物可能是未來延緩衰老過程的新方法?!?/span>

論文鏈接:

https://doi.org/10.1038/s43587-020-00001-7

https://doi.org/10.1038/s42255-019-0121-0

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