PNAS:衰老導致線粒體功能下降增加糖尿病患病風險

　　最近一項研究發現相比于年輕人來說，老年人的肌肉線粒體從催化脂肪酸代謝轉向催化葡萄糖代謝的能力下降，而這可能是導致衰老相關的2型糖尿病發生和葡萄糖耐受性損傷的重要原因。相關研究結果發表在國際學術期刊PNAS上。

　　在美國，年齡大于65歲的老年人更易患2型糖尿病或葡萄糖不耐受。科學家們對其中的原因了解較少，但一些研究發現肌肉胰島素抵抗，同時肌細胞內脂質含量增加，代謝速率下降與衰老密切相關。因此，研究人員對于探究老年人與年輕人肌肉細胞線粒體的差別非常感興趣。

　　在這項研究中，研究人員首先對平均年齡為69歲的非吸煙健康老年人進行了24小時饑餓處理隨后進行了口服葡萄糖測試并檢測了他們的肌肉細胞脂質含量。結果表明饑餓后老年個體的血糖濃度比年輕個體更高，而其他因子如胰島素濃度則沒有差異；而口服葡萄糖之后老年個體的血糖濃度和胰島素濃度都顯著高于年輕個體；他們的肌肉細胞脂質含量也更高。

　　隨后研究人員利用高胰島素-正葡萄糖鉗夾實驗結合同位素標記的葡萄糖探究了老年人對血漿胰島素水平增加的應答情況，結果表明老年個體對葡萄糖的代謝速率慢于年輕個體。

　　研究人員為了對肌肉細胞線粒體功能有更加精確的了解，他們開發了一種新的方法可以利用液相色譜-質譜技術結合同位素標記的葡萄糖對線粒體內兩種關鍵代謝酶的催化速率變化進行研究。他們測定了肌肉線粒體內代謝產物從丙酮酸脫氫酶到檸檬酸合酶的流動速率，并將該結果與平均年齡為27歲的年輕個體進行匹配分析。結果表明饑餓后兩組肌肉線粒體內代謝產物從丙酮酸脫氫酶到檸檬酸合酶的流動速率基本相同，進行了胰島素刺激之后，年輕個體的代謝產物流動速率增加了3倍，而老年個體組沒有發生變化。

　　這些結果表明，在進行胰島素刺激后，年輕個體的線粒體能夠從脂質氧化向葡萄糖氧化進行轉變，而這種變化在老年組并不明顯。這表明肌肉細胞內的胰島素信號損傷與衰老有關，這可能是導致老年人2型糖尿病和葡萄糖不耐受高發的一個重要因素。