幾十年來，熱量限制一直是衰老生物學(xué)研究的焦點(diǎn)，眾多研究表明， 在實(shí)驗(yàn)室條件下，限制蒼蠅、蠕蟲和小鼠的熱量攝入可以延長壽命。但這種熱量限制是否能對(duì)人類起到同樣的作用仍不清楚。
現(xiàn)在，由耶魯大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究證實(shí)了適度的熱量限制對(duì)人類健康的益處，并確定了一種可以被利用來延長人類健康的關(guān)鍵蛋白質(zhì)。
該研究結(jié)果發(fā)表在《Science》雜志上。
研究人員首先確定了200多名研究參與者熱量攝入量的基線。然后，研究人員要求這些參與者中的一部分人將他們的熱量攝入量減少14%，其他人繼續(xù)照常進(jìn)食，并在接下來的兩年里分析熱量限制的長期健康影響。
該研究的通訊作者、病理學(xué)、免疫生物學(xué)和比較醫(yī)學(xué)教授Vishwa Deep Dixit表示，該臨床試驗(yàn)的總體目標(biāo)是了解熱量限制對(duì)人類是否像對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物一樣有益。他說，如果是這樣的話，研究人員想更好地了解熱量限制對(duì)身體具體有什么作用，從而改善健康。
由于以前的研究表明，小鼠的熱量限制會(huì)增加感染，Dixit還想確定熱量限制是否與炎癥和免疫反應(yīng)有關(guān)聯(lián)。
“我們知道，人類的慢性低度炎癥是許多慢性疾病的主要誘因，因此會(huì)對(duì)壽命產(chǎn)生負(fù)面影響，”Dixit說，“在這里我們要問：熱量限制對(duì)免疫和代謝系統(tǒng)有什么作用？如果它確實(shí)是有益的，我們?cè)鯓硬拍芾脙?nèi)源性途徑來模仿它在人類中的影響？”
Dixit和他的團(tuán)隊(duì)從分析胸腺開始。胸腺的老化速度比其他器官快。當(dāng)健康的成年人到達(dá)40歲時(shí)，70%的胸腺已經(jīng)脂肪過多且無功能。而且隨著年齡的增長，胸腺產(chǎn)生的T細(xì)胞越來越少。這是老年人患病風(fēng)險(xiǎn)更大的原因之一。
在這項(xiàng)研究中，研究小組使用磁共振成像來確定那些限制熱量的人和不限制熱量的人的胸腺之間是否存在功能差異。他們發(fā)現(xiàn)，限制熱量攝入的參與者的胸腺在兩年的熱量限制后，其脂肪更少，功能體積更大，這意味著他們比研究開始時(shí)產(chǎn)生更多的T細(xì)胞。但是沒有限制熱量的參與者在功能體積上沒有變化。
“在我看來，這個(gè)器官可以恢復(fù)活力的事實(shí)令人震驚，因?yàn)閹缀鯖]有證據(jù)表明這種情況發(fā)生在人類身上?！盌ixit說，“這非常令人興奮?！?/p>
由于熱量限制對(duì)胸腺有如此巨大的影響，Dixit和他的同事們預(yù)計(jì)在研究中也會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)胸腺產(chǎn)生的免疫細(xì)胞的影響，這些變化可能是限制熱量的整體好處的基礎(chǔ)。但是， 當(dāng)他們對(duì)這些細(xì)胞中的基因進(jìn)行測(cè)序時(shí)，發(fā)現(xiàn)在兩年的熱量限制后，基因表達(dá)沒有變化。
這一結(jié)果要求研究人員進(jìn)行更仔細(xì)的觀察，這導(dǎo)致了一個(gè)令人驚訝的發(fā)現(xiàn)：這種作用實(shí)際上發(fā)生在組織微環(huán)境中，而不是在血液T細(xì)胞中。
研究團(tuán)隊(duì)在三個(gè)時(shí)間點(diǎn)研究了接受熱量限制的參與者的脂肪組織或身體脂肪：研究開始時(shí)、一年后和兩年后。他們發(fā)現(xiàn)這些參與者一年后脂肪組織的基因表達(dá)發(fā)生了顯著變化，并持續(xù)到第二年?！斑@揭示了一些與延長動(dòng)物生命有關(guān)的基因，但也是獨(dú)特的熱量限制模仿目標(biāo)，可能會(huì)改善人類的代謝和抗炎反應(yīng)。”Dixit說。
認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，研究人員隨后著手查看他們?cè)诜治鲋邪l(fā)現(xiàn)的任何基因是否可能推動(dòng)熱量限制的一些有益影響。他們 將目光投向了PLA2G7的基因（VII A組血小板激活因子乙酰水解酶）—— 這是熱量限制后顯著抑制的基因之一。PLA2G7是一種由稱為巨噬細(xì)胞的免疫細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。
研究人員在限制熱量攝入的參與者中觀察到的這種PLA2G7基因表達(dá)的變化表明該蛋白質(zhì)可能與熱量限制的影響有關(guān)。為了更好地了解PLA2G7是否會(huì)引起一些通過熱量限制觀察到的影響，研究人員還跟蹤了在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中小鼠體內(nèi)蛋白質(zhì)減少時(shí)發(fā)生的情況。
研究人員發(fā)現(xiàn)，減少小鼠體內(nèi)的PLA2G7所產(chǎn)生的益處與他們?cè)谌祟悷崃肯拗浦锌吹降南嗨?。具體來說，這些小鼠的胸腺功能時(shí)間更長，免受飲食引起的體重增加，并免受與年齡相關(guān)的炎癥。
研究人員說，這些影響的發(fā)生是因?yàn)镻LA2G7靶向一種被稱為NLRP3炎性體的特定炎癥機(jī)制。降低PLA2G7可以保護(hù)老年小鼠免受炎癥。
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作者
好醫(yī)生-謝晨
Reference
參考
[1]O. Spadaro, Y. Youm, I. Shchukina, S. Ryu, S. Sidorov, A. Ravussin, K. Nguyen, E. Aladyeva, A. N. Predeus, S. R. Smith, E. Ravussin, C. Galban, M. N. Artyomov, V. D. Dixit. Caloric restriction in humans reveals immunometabolic regulators of health span. Science, 2022; 375 (6581): 671 DOI: 10.1126/science.abg7292
[2]Timothy W. Rhoads, Rozalyn M. Anderson. Caloric restriction has a new player. Science, 2022; 375 (6581): 620 DOI: 10.1126/science.abn6576
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