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吃得越少,活得越久!最新研究发现限制饮食减缓大脑衰老并延长寿命的原因

创作时间:
2025-01-21 17:45:12
作者:
@小白创作中心

吃得越少,活得越久!最新研究发现限制饮食减缓大脑衰老并延长寿命的原因

“吃得越少,活得越久”这句俗语在科学界得到了越来越多的证实。近期,一项发表在Nature Communications上的研究揭示了饮食限制延缓大脑衰老并延长寿命的具体机制。

热量限制,是指在充分保证生物体营养成分(如必需氨基酸、维生素和各种微量元素)的情况下限制生物体每天只摄入少量、有限的能量,是目前在多种模式动物中验证过的最有效的改善健康状况和延长寿命的方法之一。

之前的许多研究应在线虫、果蝇和小鼠中证实了热量限制可以减缓衰老的生物过程并延长健康寿命。更重要的是,近期的一项随机对照试验显示,热量限制可以减缓健康成年人的衰老,为期2年的减少25%能量摄入的热量限制饮食,将健康成年人的衰老速度减缓了2%-3%,这对应着10%-15%的死亡风险降低。

虽然热量已被广泛的研究证明可以改善健康、延长寿命,但其中的原理仍然是个谜,尤其是在保护大脑方面。

2024年1月11日,美国巴克(BUCK)衰老研究所Lisa M. Ellerby及Pankaj Kapahi共同通讯在Nature Communications在线发表题为“OXR1 maintains the retromer to delay brain aging under dietary restriction”的研究论文,该研究证明,在饮食限制下,OXR1维持逆转录酶以延缓大脑衰老。该研究发现了mtd的多态性,这是OXR1的苍蝇同源物,它在DR的作用下影响寿命和mtd的表达,在成年期敲低会抑制DR介导的雌性果蝇寿命延长。mtd/OXR1的表达随着年龄的增长而下降,并且它与调节蛋白质和脂质运输的反转录物相互作用。

mtd/OXR1的缺失破坏了逆转录物的稳定性,导致蛋白质运输不当和内溶酶体缺陷。逆转录基因的过度表达或R55的药理学再稳定可以挽救mtd缺陷果蝇的寿命和神经退行性变,以及OXR1变体致死性功能丧失患者成纤维细胞的内溶酶体缺陷。

对果蝇和人类的多组学分析表明,Mtd/OXR1的降低与衰老和神经系统疾病有关。在果蝇模型中,mtd/OXR1过表达挽救了与年龄相关的视力下降和秃头病。因此,OXR1在维持逆转录功能中起保守作用,对神经元的健康和寿命至关重要。

mtd与逆转录酶复合体相互作用,是逆转录酶维持所必需的

衰老是认知能力下降的主要原因,但饮食限制(DR)延缓了物种的衰老,减缓了神经退行性疾病的进展;然而,DR在大脑中起保护作用的机制尚不完全清楚。此外,自然遗传变异等因素极大地影响了对DR的反应,从而产生了精确营养科学的概念,以了解个体之间和跨组织之间的差异如何调节对饮食的反应并影响健康寿命和寿命。

gene mustard(mtd)与DR依赖性寿命有关。mtd人类同源基因氧化抵抗1 (OXR1)的遗传变异与小脑萎缩、张力低下、语言延迟和癫痫发作有关,其过表达可提高肌萎缩侧索硬化症(ALS)小鼠模型的生存率。尽管OXR1具有保护作用,但其生化机制尚不清楚。

在果蝇和人类成纤维细胞中,逆转录物稳定修复神经元mtd/OXR1缺陷

DR对健康和长寿的广泛益处是公认的,但DR介导大脑特定功能的机制却知之甚少。先前在果蝇中表明,DR至少部分通过不同的机制对寿命和健康寿命产生保护作用。虽然营养信号通路,如TOR和ILS,是促进新陈代谢和燃烧脂肪的潜在抗衰老途径,但不同个体和不同组织对DR的反应差异表明,仍有许多分子机制尚未阐明。

该研究发现mtd/OXR1是健康大脑衰老的重要基因。受DR上调的mtd等位基因受到转录因子TJ的调控,并且这种表达对于DR介导的寿命延长是必要的。具体来说,DR主要是限制整体蛋白质摄入量。在AL条件下,CTCF上调,抑制果蝇mtd的表达。因此,蛋白质限制允许增加mtd表达。由于营养相关成分的升高与逆转录酶失调有关,该工作为这种调节提供了遗传和分子机制。

Mtd/OXR1与反转录复合体相互作用并维持复合体,而反转录复合体的稳定可以挽救Mtd/OXR1缺乏引起的神经退行性和长寿缺陷。研究结果表明,OXR1的表达对于DR介导的寿命延长是必要的,并且OXR1的神经元过表达足以延长寿命。该研究提出了一种机制,DR通过OXR1维持逆转录酶的必要作用来减缓大脑衰老,进一步表明,mtd/OXR1调节了一个基因网络,该基因网络对于防止果蝇和人类的脑老化和神经退行性疾病至关重要。

本文原文来自搜狐

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