Cell子刊揭示節食與長壽機制

　　由于許多不同的科學家在針對sirtuins蛋白的延長壽命作用開展研究時，取得了相互矛盾的結果，這導致他們之間出現了激烈的爭辯。現在華盛頓大學醫學院的一項新研究或許可以解決這一紛爭。

　　Shin-ichiro Imai博士和同事們在9月3日的《細胞代謝》(Cell Metabolism)雜志上報告稱，發現一種叫做Sirt1的特異sirtuin蛋白通過一種機制在大腦中發揮作用，導致了衰老顯著延遲，大大延長了壽命。低熱量飲食也與之有著密切的聯系。

　　1713年，日本的哲學家和科學家Ekiken Kaibara第一次闡述了飲食控制是獲得健康和長壽的一種方法這一觀點。他在84歲高齡時去世，在18世紀算是長壽之人。

　　自那時以來，科學家們已在各種動物模型中證實了低熱量飲食(無營養不良)與長壽之間的聯系。在這項新研究中，Imai和他的研究小組揭示了在大腦下丘腦的一些特定區域中Sirt1促進神經活性，觸發骨骼肌顯著物理改變，提高精力和延長壽命的機制。

　　Imai說：“當我們針對大腦中表達Sirt1的小鼠開展研究時，我們發現老年小鼠的骨骼肌結構與年輕肌肉組織相似。20個月大的小鼠(相當于70歲的成人)看起來和5個月大的小鼠一樣活躍。”

　　以往的研究證實當飲食熱量受限時，Sirt1蛋白發揮了延緩衰老的作用。但卻不知道Sirt1蛋白實現這一功能的確切機制。利用這一知識，Imai和研究小組開始探尋確定連接飲食限制和長壽的關鍵環節。

　　Imai研究小組針對已進行遺傳修飾可過表達Sirt1蛋白的小鼠展開了研究。一些小鼠經過遺傳操控其身體組織過表達Sirt1，而另一些則只有大腦中生成較多的Sirt1蛋白。

　　“我們發現只有大腦中過表達Sirt1的小鼠(稱作為BRASTO小鼠)衰老延遲、壽命顯著延長，與飲食限制飼養的正常小鼠一樣，”Imai說。

　　BRASTO小鼠無需限制飲食壽命也顯著延長。“它們可以在任何的時候自由地吃到正常飼料，”他說。

　　除了骨骼肌的積極改變，研究人員還觀察到BRASTO小鼠的夜間體力活動、體溫和耗氧量都比年齡相仿的對照組要明顯增高。

　　小鼠的特點是在夜晚最為活躍。這些BRASTO小鼠還具有較好或更深的睡眠，雄性和雌性的壽命都大大延長。

　　Imai說，研究中BRASTO小鼠的平均壽命延長，雌性小鼠延長達16%，雄性小鼠延長達9%。將這一結果轉換到人類，則意味著女性生命延長13或14年，平均壽命大約為100歲。而男性的壽命則延長7年，達到80多歲。

　　研究人員還指出，相比于對照小鼠，BRASTO小鼠的癌癥相關死亡也延遲。

　　Imai說，BRASTO小鼠健康及長壽似乎是由于衰老起始發生改變，而非衰老的速度發生改變的結果。“我們觀察發現BRASTO小鼠的年齡相關衰退起始時間延遲，因此雖然衰老的速度沒有改變，衰老和癌癥的風險卻得以延緩。”

　　在將控制衰老的范圍縮小至大腦后，Imai研究小組追蹤衰老調控中心至下丘腦的兩個區域：背內側下丘腦核和下視丘側核。隨后他們鑒別了這些區域中與Sirt1協同作用啟動神經信號，引起所觀察到的身體和行為反應的特異基因。

　　論文的第一作者、Imai實驗室博士后Akiko Satoh說：“我們發現大腦中Sirt1過表達導致了下丘腦兩個區域中的orexin-2受體(orexin type 2 receptor,OX2R)細胞反應增強。”

　　“我們已經證實這一受體反應增強啟動了下丘腦信號傳送至骨骼肌，但這一信號是通過什么機制來特異性針對骨骼肌的還有待進一步闡明，”Satoh說，

　　Imai認為，Sirt1促進腦活化和衰老調控及長壽之間存在密切關聯提出了一種誘人的可能：在大腦中存在一個衰老和長壽的控制中心，通過操控它也可以在其他哺乳動物中維持青春生理，延長壽命。