飲食限制如何延緩大腦衰老和延長(zhǎng)壽命 二維碼
發(fā)表時(shí)間:2024-01-15 18:08 眾所周知,熱量限制可以改善健康,延長(zhǎng)壽命,但它如何做到這一點(diǎn),尤其是保護(hù)大腦,至今仍然是一個(gè)謎。巴克衰老研究所(Buck Institute for Research on Aging)的科學(xué)家們近日深入解析了一種名為OXR1的基因的作用,它對(duì)延緩衰老和延長(zhǎng)壽命至關(guān)重要。 研究團(tuán)隊(duì)還展示了詳細(xì)的細(xì)胞機(jī)制,說明了飲食限制如何延緩衰老,并減緩神經(jīng)退行性疾病的進(jìn)展。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在《Nature Communications》雜志上,還確定了年齡相關(guān)性神經(jīng)退行性疾病的潛在治療靶點(diǎn)。 文章**作者、巴克衰老研究所的Kenneth Wilson博士稱:“當(dāng)人們限制進(jìn)食量時(shí),他們通常認(rèn)為這可能會(huì)影響他們的消化道或脂肪堆積,但不一定會(huì)影響大腦。事實(shí)證明,這種基因?qū)Υ竽X而言很重要。” 共同通訊作者、巴克衰老研究所的Pankaj Kapahi教授表示:“我們發(fā)現(xiàn)了一種神經(jīng)元特異性反應(yīng),它介導(dǎo)了飲食限制對(duì)神經(jīng)元的保護(hù)作用。間歇性禁食或熱量限制等策略可能會(huì)提高這種基因的水平,從而介導(dǎo)其保護(hù)作用。” 了解對(duì)飲食限制的反應(yīng)為何有差異 在限制熱量后,不同個(gè)體和不同組織的反應(yīng)存在很大差異,因此顯然有許多未被發(fā)現(xiàn)的過程在起作用。啟動(dòng)這個(gè)項(xiàng)目的初衷是為了弄清為什么不同的人對(duì)飲食的反應(yīng)不同。 研究團(tuán)隊(duì)首先掃描了大約200個(gè)具有不同遺傳背景的果蠅品系。他們用兩種不同的飲食喂養(yǎng)這些果蠅,一種是正常飲食,另一種是飲食限制(只有正常營(yíng)養(yǎng)的10%)。他們鑒定出5個(gè)基因,這些基因的變異在飲食限制的情況下會(huì)對(duì)壽命產(chǎn)生顯著影響,其中有2個(gè)基因可以在人類中找到對(duì)應(yīng)的基因。 于是,他們選擇其中一個(gè)基因進(jìn)行深入研究,也就是果蠅的“mustard基因”(mtd)以及人類和小鼠的“抗氧化基因1”(OXR1)。該基因可保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷,但其發(fā)揮作用的機(jī)制尚不清楚。人類如果缺乏OXR1基因會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的神經(jīng)功能缺陷和過早死亡。在小鼠肌萎縮性側(cè)索硬化癥(ALS)模型中,額外的OXR1可以提高小鼠的存活率。 大腦衰老、神經(jīng)變性和壽命之間的關(guān)聯(lián) 為了弄清楚在神經(jīng)元中活躍的基因如何影響整體壽命,研究團(tuán)隊(duì)開展了一系列深入分析。他們發(fā)現(xiàn),mtd/OXR1的表達(dá)會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而下降,而它與逆轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體(retromer)相互作用,這種復(fù)合體負(fù)責(zé)回收蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。OXR1的缺失會(huì)破壞逆轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體的穩(wěn)定性。Wilson解釋說:“逆轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體是神經(jīng)元中的一種重要機(jī)制,因?yàn)樗鼪Q定了所有進(jìn)入細(xì)胞的蛋白質(zhì)的命運(yùn)。”逆轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體功能缺陷與年齡相關(guān)性神經(jīng)退行性疾病有關(guān),這些疾病可以通過飲食限制來保護(hù),特別是阿爾茨海默病和帕金森病。 研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有限時(shí),參與蛋白質(zhì)再利用的逆轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體通路在保護(hù)神經(jīng)元方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。他們發(fā)現(xiàn),mtd/OXR1維持了逆轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體的功能,這是神經(jīng)元功能、健康大腦衰老和壽命延長(zhǎng)所必需的。 “飲食正在影響這個(gè)基因。在少吃一些東西后,你實(shí)際上加強(qiáng)了細(xì)胞中蛋白質(zhì)的回收機(jī)制,因?yàn)槟愕募?xì)胞增強(qiáng)了OXR1的表達(dá),” Wilson談道。 研究小組還發(fā)現(xiàn),提高果蠅體內(nèi)的mtd表達(dá)可以延長(zhǎng)它們的壽命,于是研究人員推測(cè),在人類中,OXR1的過量表達(dá)可能有助于延長(zhǎng)壽命。 “飲食會(huì)影響你身體內(nèi)的所有過程,” Wilson說。“我認(rèn)為這項(xiàng)研究支持了人們遵循健康飲食,因?yàn)槭澄锏挠绊懥Ρ饶阆胂蟮酶蟆?/span>”
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