果蠅體內一關鍵蛋白,或可延長20%的壽命|PNAS
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在最新一期的《PNAS》期刊上,來自於布朗大學的科學家們最新發現,果蠅體內Sirt4蛋白的表達受到抑制時,會導致其壽命縮短。相反,一旦上調Sirt4蛋白,則可以延長果蠅的壽命。
更重要的是,缺乏Sirt4蛋白會增加果蠅對飢餓的敏感性、降低其生育和活動能力,以及無法調用身體內存儲的能量。這意味著,增強Sirt4蛋白活性有望成為治療年齡相關代謝疾病的重要方式,例如糖尿病、肥胖症,從而帶來健康的長壽。
「研究表明,Sirt4蛋白是調控機體壽命、新陳代謝的關鍵物質,特別是協調應對飢餓的代謝反應。」文章一作、布朗大學分子生物學、細胞生物學和生物化學學系Jason Wood表示,「我們第一次證實,Sirt4蛋白過度表達可以延長果蠅的壽命。」
圖片來源:PNAS(doi.org/10.1073/pnas.1720673115)
延長20%的健康壽命
最初,Sirt4發現於線粒體,屬於一類叫做sirtuins的蛋白質。研究表明,sirtuins蛋白與長壽、新陳代謝、基因組穩定性、糖尿病、神經退化等有關。
人類細胞中存在7種不同的sirtuins蛋白,其中3個位於線粒體(Sirt3, Sirt4和Sirt5)。果蠅體內只表達一種sirtuins蛋白,即Sirt 4。
文章通訊作者、布朗大學的生物學教授Stephen Helfand帶領團隊發現,當Sirt4過度表達,突變型果蠅的健康壽命會延長20%。相反,若抑制Sirt4的表達,則會減少20%的壽命。
同時,若細胞中不表達Sirt4蛋白,即便身體內存儲有營養物質和脂肪,果蠅(不額外提供食物)也會快速死亡。研究人員推測,通過改變Sirt 4的表達量而帶來的生物學變化,可能同樣適用於人類。
This is Sirt4 (in green) in mitochondria (in red) of cells, with asuperimposed image on right (overlap in yellow).(圖片來源:布朗大學)
與新陳代謝有關
研究還表明,Sirt 4可能是一種負責禁食的基因,特別是當機從從碳水化合物轉變為脂肪需求時。在營養不良的情況下,缺乏Sirt 4基因會加速死亡,因為機體無法獲取到存儲的脂肪和必要的營養物質。
但是,科學家們並不知道「禁食逆轉衰老」的工作機理。Stephen Helfand教授認為,Sirtuins蛋白很有可能在其中發揮重要作用。
「我們認為,Sirt4是一個潛在靶標,有助於改善代謝類疾病,並且有望延長健康壽命。我們現在的研究還局限於果蠅,未來它在人類身上如何啟用,還需要更多的研究。」 Stephen Helfand表示。
曾有研究表明,白藜蘆醇會激活Sirt1蛋白。現在,科學家們想知道誰負責激活Sirt4。
參考資料:
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