杜克大学王小凡团队揭示：支链氨基酸代谢如何加速衰老？

杜克大学王小凡团队揭示：支链氨基酸代谢如何加速衰老？

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http://m.sohu.com/a/774942717_121124361/?pvid=000115_3w_a

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https://bydrug.pharmcube.com/news/detail/37b87a22cca46bbe2fe5db02a02b13ad

2024年1月，杜克大学王小凡团队在Advanced Science期刊上发表重要研究成果，揭示了支链氨基酸（BCAA）代谢与细胞衰老之间的新机制。这一发现不仅深化了我们对衰老过程的理解，更为开发新型抗衰老药物提供了潜在靶点。

细胞衰老是生物体衰老的重要标志之一，而衰老细胞通过分泌多种炎症因子和生长因子，形成所谓的衰老相关分泌表型（SASP），对周围组织产生深远影响。近年来，BCAA作为重要的信号分子，其代谢变化与多种疾病密切相关，但其在衰老过程中的具体作用机制尚不明确。

王小凡团队通过构建细胞衰老模型并进行转录组测序，发现氨基酸代谢和转运通路在细胞衰老过程中发生显著变化。其中，BCAA转运蛋白SLC6A14表达上调，而BCAA转氨酶BCAT1表达下调，导致细胞内BCAA水平升高。进一步研究证实，这种代谢改变在多种细胞衰老模型中普遍存在。

研究团队通过一系列精巧的实验设计，揭示了BCAA代谢如何影响SASP的产生。他们发现，抑制BCAA转运或增强BCAA转氨作用都能显著减少SASP相关因子的表达，但不影响细胞周期阻滞。更重要的是，这种调控作用是通过mTORC1信号通路实现的。

具体来说，BCAA积累会激活mTORC1信号通路，进而促进SASP因子的产生。当研究人员敲低SLC6A15或过表达BCAT1时，mTORC1信号通路的激活受到抑制，SASP因子的表达也随之减少。这一发现首次建立了BCAA代谢与SASP之间的直接联系。

为了验证这一机制的普遍性，研究团队在果蝇和小鼠模型中进行了验证。在果蝇中过表达BCAA转运蛋白，会导致寿命缩短和攀爬能力下降，同时伴随衰老标志物和炎症因子的增加。而在小鼠肝脏衰老模型中，抑制BCAA积累可以减轻与衰老相关的炎症反应，减少免疫细胞的聚集。

这一研究首次揭示了BCAA代谢通过mTORC1信号通路调控SASP的新机制，为理解衰老过程提供了新的视角。更重要的是，这一发现可能为开发抗衰老药物提供新的靶点。通过调控BCAA代谢或mTORC1信号通路，有望抑制SASP的产生，从而延缓衰老进程。

值得注意的是，BCAA代谢在代谢健康中也发挥着重要作用。近期发表在《细胞》杂志上的另一项研究发现，棕色脂肪组织中的BCAA氮通量独立于产热功能，通过调节含氮代谢物的合成来控制代谢健康。这进一步强调了BCAA代谢在维持机体稳态中的关键作用。

这一系列发现不仅丰富了我们对衰老机制的理解，也为未来开发针对衰老相关疾病的治疗策略提供了新的思路。随着研究的深入，BCAA代谢有望成为延缓衰老、改善健康的新靶点。