Cell揭示衰老相关新信号
2010-11-30 16:08:55 来源： 作者： 评论：0 点击：
数十年来科学家们一直在探寻通过减少饮食延长寿命的生物学奥秘。大量研究证实从蜘蛛到猴类等多个物种维持较低水平的卡路里饮食可显著减慢衰老过程，改善老年健康状况。然而在基本水平上减少饮食是如何影响新陈代谢和生理从而减缓组织和细胞的衰老的，对于科学家们来说这在很大程度上仍是一个谜。
近日由美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们组成的一个科研小组在《细胞》（Cell）杂志上发表论文称他们发现了一个分子信号在衰老过程中发挥了关键的决定作用。这一发现不仅揭示了衰老相关的一系列事件，还将推动研究人员开发出新的药物帮助延缓衰老，改善老年健康。
“我们越来越接近于了解卡路里限制是如何发挥作用的，”论文的资深作者、威斯康星大学麦迪逊分校遗传学教授Tomas A. Prolla说：“这项研究第一次直接证实了卡路里限制抗衰老效应的机制。”
研究人员将研究焦点集中在sirtuins家族成员Sirt3上。过去的研究证实sirtuins家族成员在低卡路里条件下对细胞的衰老、基因转录、细胞程序性死亡和抗压等方面起着重要的作用。在包括人类在内的哺乳动物中，7个sirtuins对细胞命运和生理产生了广泛的影响
“然而一直以来对于Sirt3的研究远不及sirtuin家族其他成员深入，”论文的资深作者John M. Denu说：“我们研究第一次获得了明确的证据证实sirtuins在哺乳动物中发挥了抗衰老作用。”
“研究表明Sirt3酶对线粒体产生了影响，”Denu 说：“线粒体是真核细胞中重要和独特的细胞器，主要以产生ATP的形式提供细胞反应的能量，同时也是形成氧自由基的重要结构。氧自由基是一种有害的代谢物质，可通过损伤细胞生物膜系统以及引起细胞氧化磷酸化障碍，导致人体疾病、衰老和死亡。在低卡路里条件下，Sirt3酶水平增高，通过影响线粒体改变新陈代谢，并减少了氧自由基生成。”
Prolla说：“Sirt3在卡路里限制和线粒体之间发挥了强大而直接的纽带作用。在卡路里限制条件下Sirt3通过作用于线粒体改变了机体的代谢状态。”Prolla在过去的十年里一直在研究卡路里限制饮食对衰老和健康影响。
在新研究中研究人员利用了一种小鼠模型，试验小鼠表现出年龄相关性的听力丧失。年龄相关性听力丧失在人类也非常常见，这是由于随着年龄增长氧自由基逐渐损伤耳蜗细胞所致。研究人员在培养细胞及小鼠模型中均证实高水平的Sirt3可保护细胞免受氧自由基所致的细胞压力和死亡。
“听力损失与耳蜗内某种特异的细胞类型丧失有关，而通过卡路里限制可以防止听力丧失，”Prolla说。
“虽然大量研究已证实sirtuins在衰老中发挥了重要的作用，然而新研究是第一次真正揭示了sirtuin减慢哺乳动物衰老的机理。了解sirtuin的作用机制将最终推动药物开发，通过激活相关酶类信号例如Sirt3而减慢衰老过程，” Denu说。
近日由美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们组成的一个科研小组在《细胞》（Cell）杂志上发表论文称他们发现了一个分子信号在衰老过程中发挥了关键的决定作用。这一发现不仅揭示了衰老相关的一系列事件，还将推动研究人员开发出新的药物帮助延缓衰老，改善老年健康。
“我们越来越接近于了解卡路里限制是如何发挥作用的，”论文的资深作者、威斯康星大学麦迪逊分校遗传学教授Tomas A. Prolla说：“这项研究第一次直接证实了卡路里限制抗衰老效应的机制。”
研究人员将研究焦点集中在sirtuins家族成员Sirt3上。过去的研究证实sirtuins家族成员在低卡路里条件下对细胞的衰老、基因转录、细胞程序性死亡和抗压等方面起着重要的作用。在包括人类在内的哺乳动物中，7个sirtuins对细胞命运和生理产生了广泛的影响
“然而一直以来对于Sirt3的研究远不及sirtuin家族其他成员深入，”论文的资深作者John M. Denu说：“我们研究第一次获得了明确的证据证实sirtuins在哺乳动物中发挥了抗衰老作用。”
“研究表明Sirt3酶对线粒体产生了影响，”Denu 说：“线粒体是真核细胞中重要和独特的细胞器，主要以产生ATP的形式提供细胞反应的能量，同时也是形成氧自由基的重要结构。氧自由基是一种有害的代谢物质，可通过损伤细胞生物膜系统以及引起细胞氧化磷酸化障碍，导致人体疾病、衰老和死亡。在低卡路里条件下，Sirt3酶水平增高，通过影响线粒体改变新陈代谢，并减少了氧自由基生成。”
Prolla说：“Sirt3在卡路里限制和线粒体之间发挥了强大而直接的纽带作用。在卡路里限制条件下Sirt3通过作用于线粒体改变了机体的代谢状态。”Prolla在过去的十年里一直在研究卡路里限制饮食对衰老和健康影响。
在新研究中研究人员利用了一种小鼠模型，试验小鼠表现出年龄相关性的听力丧失。年龄相关性听力丧失在人类也非常常见，这是由于随着年龄增长氧自由基逐渐损伤耳蜗细胞所致。研究人员在培养细胞及小鼠模型中均证实高水平的Sirt3可保护细胞免受氧自由基所致的细胞压力和死亡。
“听力损失与耳蜗内某种特异的细胞类型丧失有关，而通过卡路里限制可以防止听力丧失，”Prolla说。
“虽然大量研究已证实sirtuins在衰老中发挥了重要的作用，然而新研究是第一次真正揭示了sirtuin减慢哺乳动物衰老的机理。了解sirtuin的作用机制将最终推动药物开发，通过激活相关酶类信号例如Sirt3而减慢衰老过程，” Denu说。
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