研究人員發(fā)現(xiàn),細(xì)胞中過量的營養(yǎng)會(huì)引發(fā)炎癥和器官功能障礙,加速衰老。他們的研究表明,干預(yù)炎癥可能會(huì)延長壽命。
我們?nèi)丝诘募铀倮淆g化強(qiáng)調(diào)了了解隨著時(shí)間的推移在體內(nèi)發(fā)生的分子變化的緊迫性。mTOR蛋白復(fù)合物在許多身體功能中起著至關(guān)重要的作用,特別是在新陳代謝中。CNIO研究人員的一項(xiàng)新研究表明,在動(dòng)物模型中,即使mTOR活性的輕微增加也會(huì)導(dǎo)致過早衰老,使它們的壽命縮短20%。
這項(xiàng)發(fā)表在《自然衰老》(Nature Aging)雜志上的研究揭示了為什么與衰老相關(guān)的疾病在體重指數(shù)(肥胖和炎癥的指標(biāo))較高的個(gè)體中會(huì)惡化。這也解釋了為什么以延長動(dòng)物壽命而聞名的卡路里限制通過激活與mTOR相互作用的特定基因來促進(jìn)健康衰老。
此外,該研究還引入了一種新的研究工具,旨在“研究營養(yǎng)增加與不同器官衰老之間的關(guān)系”,國家癌癥研究中心(CNIO)代謝和細(xì)胞信號(hào)小組負(fù)責(zé)人、該研究的主要作者Alejo Efeyan說。
在動(dòng)物模型中操縱mTOR
mTOR蛋白復(fù)合物的活性是根據(jù)細(xì)胞中可用的營養(yǎng)物質(zhì)的數(shù)量來調(diào)節(jié)的。作者開發(fā)了一種在動(dòng)物模型中通過靶向向mTOR發(fā)出營養(yǎng)水平信號(hào)的蛋白質(zhì)來操縱mTOR活性的方法。通過基因改造這種蛋白質(zhì)來模擬更高的營養(yǎng)水平,他們觸發(fā)mTOR激活它的通路,就好像動(dòng)物吃了更多的食物一樣,即使它們的實(shí)際飲食沒有改變。
mTOR活性增強(qiáng)的后果
當(dāng)攜帶這種修飾蛋白的動(dòng)物成熟后,它們的細(xì)胞功能開始惡化,導(dǎo)致皮膚變薄、胰腺、肝臟和腎臟等器官受損等衰老癥狀。免疫系統(tǒng)細(xì)胞來修復(fù)它們,但被大量的損傷所淹沒。它們積累起來,而不是修復(fù),引發(fā)炎癥,進(jìn)一步增加了這些器官的問題。
這種損傷和無效修復(fù)的循環(huán)使動(dòng)物的壽命縮短了20%,相當(dāng)于人類的16年。
潛在的治療措施
研究人員的目標(biāo)是通過抑制引起炎癥的免疫反應(yīng)來破壞這種循環(huán)。結(jié)果,器官損傷得到了改善,足以延長人類幾年的壽命。
第一作者Ana Ortega-Molina是CBM癌癥和衰老代謝實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人,她指出,對(duì)慢性炎癥采取行動(dòng)是“一種控制健康惡化的潛在治療措施”。
潛在的人類影響
當(dāng)CNIO小組操縱mTOR來模擬營養(yǎng)過剩時(shí),所產(chǎn)生的變化反映了自然衰老中所看到的變化。他們將他們的模型與自然衰老的小鼠群體進(jìn)行了比較,包括他們自己的小鼠和國家衰老研究所(NIA)的小鼠。
例如,溶酶體是細(xì)胞清除和回收廢物的細(xì)胞器,在自然衰老和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中,溶酶體的活性都降低了。Efeyan說:“當(dāng)營養(yǎng)過剩時(shí),細(xì)胞關(guān)閉溶酶體的再循環(huán)活動(dòng)是有道理的,因?yàn)檫@種再循環(huán)尤其在沒有營養(yǎng)的情況下進(jìn)行。”
瓦倫西亞大學(xué)的研究小組通過對(duì)比年輕人和70多歲老人的血液樣本,證實(shí)了溶酶體活性的下降也發(fā)生在人類衰老過程中。
新工具
除了這篇論文,Efeyan認(rèn)為這個(gè)新的動(dòng)物模型提供了“充足的土壤來提出更多關(guān)于營養(yǎng)增加或它們的信號(hào)傳導(dǎo)如何促進(jìn)不同器官的過程的問題,從而使我們能夠理解它們的衰老。或者,例如,研究與神經(jīng)退行性疾病的關(guān)系,因?yàn)樵谥袠猩窠?jīng)系統(tǒng)中有一些炎癥。這是一個(gè)更多人可以使用的工具。
參考:“A mild increase in nutrient signaling to mTORC1 in mice leads to parenchymal damage, myeloid inflammation and shortened lifespan” by Ana Ortega-Molina, Cristina Lebrero-Fernández, Alba Sanz, Miguel Calvo-Rubio, Nerea Deleyto-Seldas, Lucía de Prado-Rivas, Ana Belén Plata-Gómez, Elena Fernández-Florido, Patricia González-García, Yurena Vivas-García, Elena Sánchez García, Osvaldo Graña-Castro, Nathan L. Price, Alejandra Aroca-Crevillén, Eduardo Caleiras, Daniel Monleón, Consuelo Borrás, María Casanova-Acebes, Rafael de Cabo and Alejo Efeyan, 7 June 2024, Nature Aging.
(文章來源:www.ebiotrade.com/newsf/2024-6/20240617064703922.htm) |