
随着經濟發展和社會進步,人類的壽命越來越長。古人說“人生難得七十載”。如今,我國的平均壽命已經超過70歲。目前,人們的追求不僅僅是活得更久,更是活得更好,也就是所謂的健康生活。
社會經濟的進步帶來了一個明顯的改善,就是大部分人不再挨餓,甚至考慮到營養過剩的問題。近年來,越來越多的研究表明,減少食物攝入,即所謂的飲食限制,将導緻許多動物壽命更長,并能改善人類健康。短期禁食甚至可以幫助癌症患者增強治療效果。然而,飲食限制的這些積極作用背後的具體分子機制并不十分清楚。
最近,德國馬克斯·普朗克衰老生物學研究所的研究人員在《自然》雜志上發表了一篇題為《細胞功能和生活闆對膳食氨基酸的反應》的研究論文。
研究小組在模型動物果蠅中發現了一種名為Sestrin的蛋白質,它可以調節飲食限制的有益效果。增加果蠅體内Sestrin蛋白的含量可以延長其壽命,保護這些果蠅免受高蛋白飲食對壽命縮短的影響。研究小組進一步證明,Sestrin蛋白在果蠅腸道幹細胞中發揮作用,從而改善果蠅的健康狀況。
如今,飲食限制對健康的益處早已為人所知。目前很明顯,限制某些食物成分,尤其是蛋白質和特定氨基酸,比單純減少熱量攝入對健康更重要。也就是說,少吃對身體有好處,但是少吃某些食物更重要。
以往的研究證實,mTOR信号通路在分子水平上對延長壽命非常重要,mTOR通路可以感知營養水平,從而介導飲食限制的作用。如果我們進一步确認哪個因素影響細胞對營養水平的感知,特别是對氨基酸的感知,以及這個因素如何影響mTOR信号通路,将有助于揭示飲食限制益處的分子機制。
此前,研究小組已經發現了一種在急性狀态下(短期饑餓後伴随營養刺激)感知mTOR信号通路中氨基酸的Sestrin蛋白,但沒有證據表明Sestrin蛋白在人體内具有氨基酸感知功能。因此,研究小組使用模型動物果蠅進行進一步研究。
研究小組通過CRISPR/Cas9基因編輯技術對果蠅Sestrin蛋白中的氨基酸結合基團進行了突變。它失去了結合某些氨基酸(包括BCAA和Met、亮氨酸、缬氨酸、異亮氨酸和蛋氨酸)的能力。
Sestrin蛋白突變體-sesnr407a。
研究小組發現,随着Sestrin蛋白的突變,果蠅mTOR信号通路的活性降低,壽命延長。在蛋白質飲食中,這種突變果蠅表現出改善的健康狀況,可以保護高蛋白飲食對壽命縮短的影響。
特别有意思:研究小組發現,增加果蠅幹細胞中Sestrin蛋白的含量,會使這些果蠅的壽命比對照組延長10%左右。此外,增加腸道幹細胞中Sestrin蛋白的含量也可以防止高蛋白飲食的負面影響。這表明Sestrin蛋白在果蠅腸道幹細胞中發揮作用,從而改善果蠅健康,延長壽命。
Sestrin蛋白在腸幹細胞中的過度表達顯著延長了果蠅的壽命。
這項研究的第一作者盧炯明說,小鼠實驗也證實了塞斯汀蛋白質對鍛煉的健康益處至關重要。因此,有望驗證Sestrin蛋白在延長人類壽命方面是否與果蠅具有相似的作用。鑒于這些發現,增加Sestrin蛋白活性的藥物可能成為未來減緩衰老的新方法。
根據該項研究的對應作者LindaPartridge的說法,這些結果表明Sestrin蛋白是一種新的潛在的抗衰老因子。
總的來說,本研究表明飲食限制(少吃)是由Sestrin蛋白介導的,它降低了腸道幹細胞的活性,維持腸道内環境穩定,抑制mTOR信号通路,延長壽命。因此,Sestrin蛋白是飲食、幹細胞功能和壽命之間的橋梁。
2019年10月,林達帕裡奇的團隊發表了一篇題為《自然飲食中飲食調節的人工記憶效應、抵消和益處》的研究論文。
這項研究表明,老鼠在很小的時候就開始減少和維持食物的攝入量,并且活得更長更健康。早期限制飲食的小鼠在老年時改為随機飲食後死亡率會迅速增加,這表明如果他們在年輕時養成少吃的習慣并長期堅持下去,将有利于健康和生活。
總的來說,林達帕瑞吉的這兩項研究提醒我們,少吃會導緻更健康、更長壽。另外,要想通過限制飲食來達到健康長壽的目标,就必須盡快控制飲食,持之以恒。
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