Cell子刊:节食为何有利于长寿?

【字体: 时间:2015年11月27日 来源:生物通

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  根据美国Buck研究所Pankaj Kapahi博士带领的一项最新研究显示,饮食限制可增强果蝇外周组织中生物钟基因的表达。相关研究结果发表十一月二十五日的Cell子刊《Cell Metabolism》,表明饮食限制——通过减少饮食中的蛋白质,可增加生物钟的幅度,并延长了脂肪分解和脂肪合成的周期。

  

生物通报道:根据美国Buck研究所Pankaj Kapahi博士带领的一项最新研究显示,饮食限制可增强果蝇外周组织中生物钟基因的表达。相关研究结果发表十一月二十五日的Cell子刊《Cell Metabolism》,表明饮食限制——通过减少饮食中的蛋白质,可增加生物钟的幅度,并延长了脂肪分解和脂肪合成的周期。脂肪代谢的这一改善,可能是解释“为什么限制饮食可延长一些物种(包括果蝇)的寿命”的一个关键机制。延伸阅读:节食利于长寿又添新证

这项研究也提出了一种诱人的可能性,即让人们通过药物来获得饮食限制对健康的益处,而不需要极端的节食。当科学家们通过遗传学手段改变果蝇,增强生物钟的功能时,即使当动物吃什么它们想要的东西时,它们都会存活更长的时间。另一方面,扰乱生物钟——通过遗传学手段或使果蝇处于持续光照,可使动物对饮食限制的有利影响无反应。

本文资深作者、Buck衰老研究所的Pankaj Kapahi教授说:“基因组中超过10%到15%的基因,处于昼夜节律的控制之下,特别是那些调控细胞修复和代谢相关过程的基因。每一个细胞都有一个时钟,时钟在外周组织、脂肪、肠道和肾脏中起作用,这对于调节代谢、从而通过饮食限制延长寿命,起着重要的作用。”

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Kapahi实验室之前的研究表明,接受延长寿命的Spartan式饮食法的果蝇,表现出三酸甘油脂的数量增加。这项新的研究,是在Buck衰老研究所助理教授Subhash D. Katewa博士的指导下完成的,表明了在饮食限制条件下一个生物钟基因在特定中链甘油三酯循环中所发挥的作用。Katewa说:“中链甘油三酯在衰老和生物钟功能调控中的作用尚不明确,但是,饮食中链甘油三酯与人类和小鼠的体重减轻及寿命延长有关。目前消费者对椰子油感兴趣,其富含中链甘油三酯。我们的研究首次表明,动物体内的中链甘油三酯合成,是在营养和生物节奏的控制下进行的。如果我们想调节营养操纵对脂肪代谢和衰老的作用,那么靶定外周生物钟的活性,可以帮助我们实现这一目标。”

Kapahi说:“昼夜节律,影响着许多行为,如睡眠或代谢这样的细胞过程,随着年龄的增长往往会受到抑制。随着年龄的增加,在饮食限制下的果蝇代谢节律,保持了显著的稳健性,我们认为这有助于它们活得更久。令人兴奋的是,这个机制可能会被用于人类的健康。”

(生物通:王英)

生物通推荐原文摘要:
Peripheral Circadian Clocks Mediate Dietary Restriction-Dependent Changes in Lifespan and Fat Metabolism in Drosophila
Summary: Endogenous circadian clocks orchestrate several metabolic and signaling pathways that are known to modulate lifespan, suggesting clocks as potential targets for manipulation of metabolism and lifespan. We report here that the core circadian clock genes, timeless (tim) and period (per), are required for the metabolic and lifespan responses to DR in Drosophila. Consistent with the involvement of a circadian mechanism, DR enhances the amplitude of cycling of most circadian clock genes, including tim, in peripheral tissues. Mass-spectrometry-based lipidomic analysis suggests a role of tim in cycling of specific medium chain triglycerides under DR. Furthermore, overexpression of tim in peripheral tissues improves its oscillatory amplitude and extends lifespan under ad libitum conditions. Importantly, effects of tim on lifespan appear to be mediated through enhanced fat turnover. These findings identify a critical role for specific clock genes in modulating the effects of nutrient manipulation on fat metabolism and aging.


 

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