Nature子刊:細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩會(huì)加速衰老,縮短壽命
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撰文丨宋文法 來(lái)源丨醫(yī)諾維 衰老,是一個(gè)復(fù)雜、多階段、漸進(jìn)的過(guò)程,發(fā)生在生命的整個(gè)過(guò)程。隨著年齡的增加,人體的器官、肌肉會(huì)逐漸衰老,一些疾病也伴隨著年齡的增長(zhǎng)而發(fā)生,包括癌癥、糖尿病、心血管疾病等。 雷帕霉素靶蛋白(mTOR)復(fù)合物,是人體多種功能的關(guān)鍵因子,細(xì)胞代謝的關(guān)鍵參與者。模型生物中的遺傳和藥理學(xué)研究顯示,通過(guò)作用于少量蛋白質(zhì)的功能,可以調(diào)節(jié)衰老過(guò)程,縮短或延長(zhǎng)壽命,其中包括對(duì) mTOR 復(fù)合物1(mTORC1)的機(jī)制靶點(diǎn)的抑制。 mTOR 蛋白復(fù)合物的活性受細(xì)胞內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的量調(diào)節(jié),細(xì)胞內(nèi)部不斷有化學(xué)信號(hào)進(jìn)出,這些信號(hào)通過(guò)蛋白質(zhì)或細(xì)胞間通訊傳遞,mTOR 蛋白復(fù)合物是參與利用能量的大型細(xì)胞通訊高速公路中的關(guān)鍵因子——細(xì)胞代謝。 2024 年 6 月 7 日,西班牙國(guó)家癌癥研究中心的研究人員在 Nature Aging 期刊上發(fā)表了題為「A mild increase in nutrient signaling to mTORC1 in mice leads to parenchymal damage, myeloid inflammation and shortened lifespan」的研究論文。 該研究顯示,在小鼠模型中,增加細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)信號(hào),會(huì)導(dǎo)致實(shí)質(zhì)損傷、炎癥和壽命縮短。當(dāng)增加 mTOR 活性時(shí),會(huì)促進(jìn)小鼠炎癥分子表達(dá),促進(jìn)衰老,小鼠壽命縮短約 20%。而阻斷引起炎癥的免疫反應(yīng),可以改善衰老的癥狀,這一過(guò)程也適用于人類。
在這項(xiàng)研究中,研究團(tuán)隊(duì)為了調(diào)控 mTOR 的活性,著手于發(fā)送信號(hào)指示細(xì)胞中可用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)數(shù)量的蛋白質(zhì),對(duì)這種蛋白質(zhì)進(jìn)行了基因改造,使其向 mTOR 發(fā)送假信號(hào),讓 mTOR 感覺(jué)到營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩。 當(dāng) mTOR 通路被激活時(shí),猶如小鼠吃得更多一樣,盡管實(shí)際上它們的飲食并沒(méi)有變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)攜帶基因改造的小鼠成年時(shí),小鼠的細(xì)胞開始出現(xiàn)功能障礙,出現(xiàn)衰老的典型癥狀。 具體來(lái)說(shuō),小鼠皮膚變薄、炎癥增加、骨礦物質(zhì)密度降低、收縮壓和舒張壓升高,SA-β-半乳糖苷酶顯著增加,衰老相關(guān)分泌表型(SASP)的表達(dá)也持續(xù)增加,胰腺、肝臟和腎臟等重要器官受到損傷。
此外,由于損傷嚴(yán)重,免疫系統(tǒng)無(wú)法承受如此巨大的損傷,會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷積累,從而引發(fā)炎癥,進(jìn)一步加劇這些器官損傷。 最終,導(dǎo)致小鼠的壽命縮短 20%,對(duì)于人類而言,相當(dāng)于少活 16 年。 研究團(tuán)隊(duì)還分析了兩個(gè)小鼠隊(duì)列和西班牙百歲老人研究人類隊(duì)列,發(fā)現(xiàn)這一結(jié)果也適用于人類,當(dāng)細(xì)胞感知營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩時(shí),就會(huì)促進(jìn)衰老,例如溶酶體的活性降低,而溶酶體活性的降低也發(fā)生在人類衰老過(guò)程中。
重要的是,當(dāng)研究人員阻斷了引起炎癥的免疫反應(yīng),可以改善衰老的癥狀,器官的損傷得到改善,從而延長(zhǎng)了小鼠的壽命。 研究人員表示,雖然這項(xiàng)研究是在動(dòng)物模型中進(jìn)行的,但這一分子過(guò)程與人類一致,結(jié)果可以推斷到人類衰老。這項(xiàng)研究還揭示了為什么熱量限制可以延長(zhǎng)壽命,因?yàn)橄拗茽I(yíng)養(yǎng)攝入激活的某些基因與 mTOR 相互作用。 總的來(lái)說(shuō),這些結(jié)果表明,細(xì)胞感知營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩,也就是 mTOR 蛋白復(fù)合物活性增加,會(huì)促進(jìn)衰老,導(dǎo)致實(shí)質(zhì)損傷、炎癥和壽命縮短。而阻斷引起炎癥的免疫反應(yīng),可以改善衰老的癥狀,表明控制慢性炎癥可作為健康衰老的潛在治療。 論文鏈接: https://www.nature.com/articles/s43587-024-00635-x 轉(zhuǎn)自微信公眾號(hào)生物世界 該文章在 2024/6/11 10:01:39 編輯過(guò) |
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