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Science | 神奇!仅饥饿感,就可以延长寿命!

时间:2023-06-20    作者:王静    发布单位:科研学术处    发布范围:校内    阅读:

饥饿是一种古老的驱动力,但这种胁迫的分子性质及其如何调节生理学尚不清楚。

2023年5月11日,美国密歇根大学S. D. Pletcher团队在Science在线发表题为“Effects of hunger on neuronal histone modifications slow aging in Drosophila”的研究论文,该研究表明饥饿对神经元组蛋白修饰作用延缓了果蝇衰老。该研究发现饥饿会调节果蝇的衰老。支链氨基酸(BCAAs)的限制或饥饿促进神经元的激活诱导了一种饥饿状态,尽管进食量增加,但这种饥饿状态仍能延长寿命。

神经元组蛋白乙酰体的改变与BCAA限制有关,防止这些改变消除了BCAA限制对增加进食和延长寿命的影响。饥饿通过使用组蛋白变体H3.3急剧增加进食,而长期饥饿似乎会降低饥饿设定值,从而对衰老产生有益的影响。该研究表明饥饿足以延长寿命,动机状态本身就可能是衰老的决定性驱动因素。

动物与其饮食之间的关系以显著的方式影响行为和衰老。对营养物质的生理需求促使动物觅食,而食物供应的强制限制减缓了不同类群的衰老。这两种效果不仅来源于饮食中的能量含量,还来源于其成分。动物甚至不需要消耗自己的饮食就可以受到它的影响。在老鼠身上,与未来食物消耗相关的环境线索会促进食欲,可能是通过影响更广泛的神经状态来促进食欲,这些神经状态指定了营养特异性驱动或饥饿。同样,特定营养物质的味道和气味会调节果蝇、黑腹果蝇和线虫秀丽隐杆线虫等物种的寿命。

饮食对衰老和行为的影响可能在它们促进的动机状态中有着共同的机制基础,但人们对这些状态的分子性质知之甚少。包括人类在内的许多动物都会产生对蛋白质的动机驱动,果蝇也是如此,以应对饥饿和饥饿。这种驱动力的存在及其影响生理的能力通过观察证明,即在不食用含蛋白质食物的情况下感知含蛋白质食物也会逆转果蝇和秀丽隐杆线虫蛋白质限制饮食的有益效果。神经递质血清素与表达特定血清素受体(5-HT2A)的神经元一起调节这种饥饿状态,在营养丰富的条件下,5-HT2A的丧失可使寿命延长50%。

饥饿神经元利用BCAA代谢来调节组蛋白丰度,并独立于进食来调节寿命(图源自Science

该研究确定饥饿会调节果蝇的衰老,并证明这种动机状态通过部分可分离的下游机制促进进食和调节寿命。通过减少膳食支链氨基酸(BCAAs)或激活引起饥饿的神经元而饥饿的苍蝇寿命很长,尽管它们消耗了更多的卡路里和总蛋白质。长期饥饿似乎会改变食欲调节的设定点,这种适应可能是衰老过程减缓的重要组成部分。

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