近期，“熱量限制延長壽命”的觀點(diǎn)頻頻進(jìn)入公眾視野，但這背后的生物學(xué)機(jī)制科學(xué)家們?nèi)匀徊磺宄?0月26日，Cell Metabolism上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，熱量限制能夠通過調(diào)控線粒體網(wǎng)絡(luò)、重構(gòu)過氧化物酶體從而延長壽命。
一個(gè)月前，探索君曾報(bào)道過Nature Communications上的一項(xiàng)研究：熱量限制能夠延緩隨著衰老發(fā)生的表觀基因組漂變，從而延長壽命。近日，來自哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的最新研究從細(xì)胞“發(fā)電廠”——線粒體的角度再次闡述了“熱量限制延長壽命”機(jī)制。新研究表明，隨著時(shí)間推移，細(xì)胞處理能量的能力下降，從而導(dǎo)致衰老和與年齡有關(guān)的疾病，而諸如間歇性禁食之類的干預(yù)能通過控制細(xì)胞內(nèi)的線粒體網(wǎng)絡(luò)從而促進(jìn)健康的衰老，延長壽命。
線粒體是細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)產(chǎn)生能量的細(xì)胞器，它處于一個(gè)能根據(jù)能量需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)之中。線粒體隨著衰老功能下降，但這對新陳代謝和細(xì)胞功能的影響之前還不清楚。在這項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了線粒體網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化與壽命之間的因果關(guān)系。
科學(xué)家們研究對象為線蟲，線蟲只存活兩周，因此可以在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)時(shí)研究衰老。細(xì)胞內(nèi)的線粒體網(wǎng)絡(luò)通常在融合和分裂的狀態(tài)之間切換，維持在一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡之中。研究人員發(fā)現(xiàn)，限制線蟲的飲食，或者通過基因操作AMPK(AMP依賴的蛋白激酶，是生物能量代謝調(diào)節(jié)的關(guān)鍵分子)來模擬飲食限制過程，能夠?qū)⒕€粒體網(wǎng)絡(luò)維持在一個(gè)融合或“年輕”狀態(tài)。此外，他們還發(fā)現(xiàn)這些年輕態(tài)的網(wǎng)絡(luò)通過與過氧化物酶體(真核細(xì)胞內(nèi)的一種細(xì)胞器，主要功能是催化脂肪酸的β-氧化)交流來調(diào)節(jié)脂肪代謝，延長壽命。
“盡管之前的研究已經(jīng)表明間歇性禁食可以延緩衰老，但我們才剛開始了著背后生物學(xué)基礎(chǔ)。”哈佛大學(xué)遺傳學(xué)和復(fù)雜疾病副教授、該研究的資深作者William Mair說。“我們的研究表明，線粒體網(wǎng)絡(luò)的可塑性對禁食的益處是至關(guān)重要的。如果把線粒體鎖定在一個(gè)狀態(tài)，我們就完全阻斷了禁食或飲食限制對長壽的影響。”
接下來，研究人員將測試線粒體網(wǎng)絡(luò)在哺乳動(dòng)物禁食中的作用，以及線粒體彈性的缺陷是否可以解釋肥胖與年齡相關(guān)疾病風(fēng)險(xiǎn)增加之間的聯(lián)系。
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