mTOR信号通路：营养代谢、生酮饮食与抗衰老的关键

mTOR信号通路：营养代谢、生酮饮食与抗衰老的关键

mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白）是一种关键的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，通过整合营养、能量和生长因子等信号来调控细胞生长、增殖、代谢及自噬等多种生物学过程。其激活主要依赖于mTORC1和mTORC2两种复合物：

• mTORC1：由mTOR、Raptor和mLST8组成，对雷帕霉素敏感，受多种刺激如生长因子、营养物质和应激信号调节。它促进蛋白质合成、脂肪生成和能量代谢，同时抑制自噬作用。
• mTORC2：包含mTOR、Rictor和mLST8，对雷帕霉素不敏感，主要参与肌动蛋白细胞骨架重塑、细胞存活及代谢调控。

mTOR在营养代谢中的核心作用

mTORC1在葡萄糖饥饿条件下的作用机制尤为关键。研究发现，mTORC1通过4EBP1/2介导的翻译重编程来调节脂肪酸代谢，从而维持细胞在葡萄糖缺乏条件下的生存。具体来说，4EBP1/2通过抑制乙酰辅酶A羧基酶1(ACC1)的翻译，减少脂肪酸合成，维持NADPH的平衡，从而保护细胞免受氧化应激。这一机制在癌症中尤为重要，因为癌细胞利用这一机制来应对能量应激，支持其转化和致瘤性。

饮食调控与mTOR的关系

生酮饮食是一种高脂肪、极低碳水化合物的饮食方式，已被用于治疗多种疾病。研究发现，生酮饮食可提高赖氨酸β-羟基丁酰化修饰水平，通过调控糖酵解和三羧酸循环等代谢过程，抑制mTOR信号通路，从而削弱癌细胞增殖。

mTOR与抗衰老的关系

随着年龄增长，IL-11表达水平在多个组织中显著升高，伴随ERK-mTOR通路的激活。通过抑制IL-11信号通路，可以降低ERK-mTOR通路的激活程度，减少衰老标志物的积累，改善代谢指标，延长小鼠的健康寿命和总寿命。这一发现为开发新的抗衰老疗法提供了新的靶点。

mTOR作为营养代谢调控的“秘密武器”

mTOR在营养代谢、饮食调控和抗衰老中的重要作用，使其成为研究的热点。未来，针对mTOR的药物开发和饮食干预策略有望为人类健康带来新的突破。