巴克衰老研究所发现,少吃延长寿命,并减缓大脑衰老
民以食为天,饮食直接影响着人类的健康。良好合理的健康饮食习惯是保健的一个重要方面,可使身体健康地生长、发育,甚至能延长寿命。
饮食限制(DR),是一种通过限制食物摄入量来达到健康和长寿的饮食模式,饮食限制的主要目标是减少总热量摄入,同时保持充足的营养摄入。越来越多的研究表明,饮食限制可以延长线虫、果蝇、小鼠等动物的健康寿命,还能改善人类的健康,预防或延缓年龄增长带来的疾病。
然而,尚不清楚饮食限制带来的这些积极作用背后的机制。
2024年1月11日,美国巴克衰老研究所的研究人员在" Nature Communications "期刊上发表了一篇题为" OXR1 maintains the retromer to delay brain aging under dietary restriction "的研究论文。
该研究发现,饮食限制减缓大脑衰老并延长寿命,饮食限制增强了OXR1基因的表达,OXR1影响逆转录酶功能,并且对于神经元功能、健康的大脑衰老,以及饮食限制带来的寿命延长是必需的。该机制为延缓衰老和与年龄相关的神经退行性疾病提供了潜在的治疗靶点。
在这项研究中,研究人员首先分析了160种具有不同遗传背景的果蝇品种,这些果蝇的饮食分为正常饮食和限制饮食,研究人员发现了五个具有特定变异的基因,这些变异在饮食限制下显著影响寿命。
在五个特定变异的基因中,有两个在人类基因中具有对应基因,分别是Fdxh和mtd基因,对应为人类的Fdxh2和OXR1基因。
进一步分析发现,mtd基因的表达因饮食限制而升高,并随着年龄的增长而下降,并且对于饮食限制介导的延寿是必要的,无论饮食如何,都足以延长寿命。
早期研究显示,人类中OXR1缺失与严重的神经缺陷和过早死亡有关,还会导致与氧化应激无关的溶酶体功能障碍。在小鼠中,过度表达的OXR1可以提高肌萎缩侧索硬化症的存活率。
因此,研究人员对mtd/OXR1基因进行了更深的探索。
研究人员发现,mtd/OXR1基因调节逆转录酶功能,而逆转录酶是细胞蛋白质和脂质循环所必需的一组蛋白质,且对于神经元健康是必要,逆转录酶蛋白的缺失会导致神经退行性疾病的进展。
此外,mtd/OXR1基因对于逆转录酶功能是必需的,并且逆转录酶稳定可以挽救具有OXR1突变的人类细胞中自噬活性的改变以及果蝇中由mtd缺陷引起的寿命缺陷。
研究人员还分析了mtd/OXR1缺陷如何影响大脑衰老,发现逆转录酶稳定可挽救mtd引起的感觉系统衰退和年龄相关的退化。
最后,研究发现了mtd/OXR1表达可预防神经退行性疾病和阿尔茨海默病表型,mtd/OXR1在人类和果蝇的大脑衰老和神经退行性疾病中发挥着关键的作用。
研究人员表示,饮食会影响身体的所有过程,通过少吃,可以增强OXR1的表达,增强细胞中蛋白质正确分类的机制。这项工作表明,参与细胞蛋白质再利用的逆转录酶途径在饮食限制中保护神经元方面发挥着关键作用。
下一步,研究人员希望找到在衰老过程中增加OXR1水平的特定化合物,以延缓大脑衰老。
综上,这项研究揭示了饮食限制通过mtd/OXR1维持逆转录酶的作用来延长寿命和减缓大脑衰老,该机制为延缓衰老和与年龄相关的神经退行性疾病提供了潜在的治疗靶点。
论文链接:
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44343-3
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