医学进展
2011年01月号
医学进展
在他乡

“饮食限制”抗衰老与线粒体去乙酰化酶有关

    从生物学上讲,衰老是生物随着时间的推移自发的必然过程,它是复杂的自然现象,表现为结构和机能衰退、适应性和抵抗力减退。尽管衰老是一种自然的现象,在某些特定的情况下,衰老的过程可能被减慢。如,在个体新陈代谢维持在很低的情况下,细胞/组织的衰老会明显减慢。 

    早在20世纪30年代,美国科学家Mckay就发现,限制大鼠喂食可延长其寿命。后续研究表明,这种寿命延长作用与食物成分无关,而与食物中的卡路里(热量)含量有关,因此这种现象被称为“卡路里限制”或“饮食限制”。之后,麻省理工学院Lenny Guarente等在酵母中证实了Sir2基因的表达与饮食限制的抗衰老作用有关。

    美国威斯康辛州大学和日本东京大学的研究人员发现了一种可以防止细胞衰老的关键酶——线粒体去乙酰化酶Sirt3。Sirtuin基因表达及活性受到饮食摄入、环境温度、昼夜节律和氧化应激等影响。此外,Sirtuin可以去除多种底物蛋白的乙酰化基团,从而调节其底物蛋白的功能。仅Sirt1底物蛋白至今已被发现多于40个,包括肿瘤抑制基因p53、叉头转录因子、核因子κB和共激活因子1α。在低卡路里条件下,Sirt3酶水平增高,通过影响线粒体改变了新陈代谢,并减少了氧自由基生成。这有利于解释许多导致人类衰老的现象,也可以帮助研究人员开发抗衰老的药物。这也是首次获得了明确的证据证实Sirtuin在哺乳动物中的抗衰老作用。

    领导这一研究的是威斯康辛州大学John Denu和Tomas Prolla。Tomas Prolla从事基因抗衰老研究多年,致力于解析营养素、热量限制与老化之间的关联,并且发表了多篇相关研究论文。(编译:刘荣军)

参考文献:《Cell》2010;143:802-812

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