一种单一的激素指导身体对低蛋白饮食的反应

【字体: 时间:2022年05月17日 来源:Nature Communications

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  一种单一的激素似乎与低蛋白饮食所产生的寿命延长相协调。低蛋白饮食对老龄小鼠产生有益的代谢作用,改善代谢健康,减少虚弱,延长寿命。当中年老鼠减少蛋白质摄入时,这些有益的效果也很明显,甚至可以防止肥胖的危害。重要的是,这些有益的影响在缺乏FGF21的小鼠身上消失了,这表明它在大脑中的作用对提高健康和寿命至关重要。

  
   

FGF21 graphic    

图片:当肝脏检测到低水平的蛋白质时,它会激活产生FGF21的细胞,并将这种激素释放到血液中。然后FGF21被携带到大脑中的目标细胞(神经元)。当这些细胞看到FGF21时就会发出警报,表明蛋白质摄入量过低。大脑的反应是发出一套复杂的指令,其中包括阻止小鼠生长,改变食物摄入量,增加卡路里的燃烧。

资料来源:彭宁顿生物医学研究中心

彭宁顿生物医学研究中心发表在《自然通讯》杂志上的一项新研究发现,减少饮食中的蛋白质含量会产生一系列有益的健康结果,包括延长寿命,这些影响取决于一种来自肝脏的代谢激素,称为成纤维细胞生长因子21 (FGF21)。

人们早就知道,减少饮食可以改善健康,延长寿命,而且人们越来越关注减少蛋白质或氨基酸的摄入量可能有助于这种有益的效果。最近的几项研究表明,蛋白质含量低的饮食,但不是低到导致营养不良的程度,可以改善健康。相反,高蛋白饮食的过度消费与某些年龄组的死亡率上升有关。

几年前,彭宁顿生物医学神经信号实验室发现,代谢激素FGF21是蛋白质限制期间连接身体和大脑的关键信号。如果没有这个信号,当喂食低蛋白食物时,幼鼠无法改变它们的进食行为或新陈代谢。

“我们的数据表明,FGF21与大脑对话,如果没有这个信号,老鼠就不会‘知道’自己吃的是低蛋白饮食。”因此,老鼠无法适应地改变其新陈代谢或进食行为,”克里斯托弗·莫里森博士说,他是神经信号实验室的教授和主任。

该小组的最新工作,由博士后研究人员Cristal M. Hill博士领导,证明低蛋白饮食对老龄小鼠产生有益的代谢作用,改善代谢健康,减少虚弱,延长寿命。当中年老鼠减少蛋白质摄入时,这些有益的效果也很明显,甚至可以防止肥胖的危害。重要的是,这些有益的影响在缺乏FGF21的老鼠身上消失了,这表明它在大脑中的作用对提高健康和寿命至关重要。

“我们之前表明,FGF21在大脑中发挥作用,改善低蛋白饮食喂养的年轻老鼠的新陈代谢健康。这些新数据通过证明FGF21也能改善代谢健康和延长寿命,扩展了这项工作。总的来说,这些数据提供了明确的证据,表明FGF21是已知的第一种激素,它能协调摄食行为和代谢健康,在蛋白质限制期间提高寿命,”希尔博士说。

然而,希尔博士表示,还有几个问题有待解决。目前还不清楚这些观察结果将如何转化为衰老的人类,但希望这项工作将揭示新的分子和神经通路,可以用来改善人类的健康。

“这项开创性的研究对延长人们的健康和寿命具有重要意义。如果科学家们能够更好地理解像FGF21这样的饮食和营养激素如何起到延长寿命的作用,这些发现可能会抵消中年及以后出现的许多健康问题,”彭宁顿生物医学执行董事约翰·科万博士说。

文章标题

FGF21 is required for protein restriction to extend lifespan and improve metabolic health in male mice

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