衰老,是一个庞杂、多阶段、渐进的进程,产生在性命的整个进程。随着时光的流逝,人体的器官、肌肉会逐渐衰老,一些疾病也随同着年龄的增加而产生,包含癌症、糖尿病、血汗管疾病和神经退行性疾病等。
细胞压力反响,又称为未折叠蛋白质反响,当细胞内毛病的“未折叠”蛋白质积累时,细胞会发生压力反响,可以肃清这些有问题的蛋白质,以恢复细胞的平衡,从而减少随着年龄增加而导致的细胞损伤。
2022年10月19日,新加坡南洋理工大学的研讨人员在"Nature Communications"期刊上发表了一篇题为"The unfolded protein response reverses the effects of glucose on lifespan in chemically-sterilized C.elegans"的研讨论文。
该研讨发现,高糖饮食可以激活细胞压力反响,增进毛病折叠蛋白的肃清,可以延伸寿命。
研讨人员强调,尽管高糖饮食可能有助于延伸衰老秀丽隐杆线虫的寿命,但不建议老年人高糖饮食,而是强调了衰老进程中的一种新机制,并为解决与年龄相干疾病的新疗法铺平了途径。
秀丽隐杆线虫,是衰老研讨中的流行模型,因为它们与人类具有类似的基因组和许多细胞道路,但它们只能存活三到四个星期,这使得它们的寿命变化相对容易测量。
在该研讨中,研讨人员剖析了细胞内未折叠的蛋白质积聚时产生的压力反响,在两个不同的性命阶段,给一些秀丽隐杆线虫喂食高葡萄糖饮食,幼年期(即成年期的开端,第1天)、老年期(滋生后的年龄,第5天),对比组自始至终喂食正常饮食。
研讨发现,食用高葡萄糖饮食的老年秀丽隐杆线虫能活24天,几乎是食用雷同饮食的年青秀丽隐杆线虫寿命的两倍(13天),而正常饮食的秀丽隐杆线虫存活20天。
葡萄糖可延伸老年虫的寿命
此外,与正常饮食的秀丽隐杆线虫相比,高葡萄糖饮食的老年虫更敏捷,拥有更多的能量储存细胞,这表明它们更健康的衰老。
而对于年青的秀丽隐杆线虫,研讨人员监测了三个未折叠蛋白质反响通路压力传感器的运动。与老年虫相比,其中一种压力传感器(IRE1)在年青虫中的活跃度显著更高。
当研讨人员敲除编码IRE1的基因,关闭了这一压力反响的细胞通路时,发现喂食高糖饮食的幼虫可以存活25天,是本来的2倍。这表明,压力传感器IRE1的活性增长,是一种延伸的未折叠蛋白质反响,是导致它们寿命缩短的原因。
IRE1调节动物对高糖饮食的寿命影响
研讨人员表现,老年虫的高葡萄糖饮食刺激了它们底本缓慢的未折叠蛋白反响,并开启了某些细胞通路,不仅应对了过量葡萄糖引起的压力,还应对了衰老相干的压力,恢复了细胞的稳固性。
相比之下,由于IRE1的过度激活,接受高葡萄糖饮食的幼虫在细胞中引起了其他的压力,这种连续的激活反而导致细胞开端死亡。
依据成果,可以开发一种降低IRE1活性同时增长其他两个压力传感器活性的药物,以减缓细胞衰老,从而延伸寿命。
尽管如此,但研讨人员不建议老年人高糖饮食,而是强调了衰老进程中的一种新机制,并为解决与年龄相干疾病的新疗法铺平了途径。
研讨人员表现,这是第一项将这种特别的压力反响与衰老接洽起来的研讨,须要做更多的研讨能力准确懂得起作用的机制。
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