Cell Metabolism:2014年度最佳论文 TOP10
生物通 · 2015/08/18
Cell Metabolism杂志最近推出了特刊“Best of 2014”,盘点了去年最受关注的一系列文章,涵盖了一系列激动人心的研究热点。


Cell Metabolism杂志最近推出了特刊“Best of 2014”,盘点了去年最受关注的一系列文章,涵盖了一系列激动人心的研究热点。

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Fasting: Molecular Mechanisms and Clinical Applications

人类通过禁食来养生已经有上千年历史了,但直到最近人们才开始了解其具体机制。研究表明,禁食能够调控适应性细胞应答,减少氧化损伤和炎症,优化能量代谢和增强细胞防护。在较为低等的真核生物中,长期禁食可以重编程代谢和抗逆性通路,起到延长寿命的效果。在啮齿类动物中,周期性禁食能抵御糖尿病、癌症、心脏病和神经退行性疾病。对于人类来说,禁食有助于减少肥胖症、高血压、哮喘和风湿性关节炎。这篇文章探讨了禁食的分子机制和临床应用,展示了禁食在延缓衰老和疾病防治中的应用潜力。

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Low Protein Intake Is Associated with a Major Reduction in IGF-1, Cancer, and Overall Mortality in the 65 and Younger but Not Older Population

怎么吃更健康,这是一个备受关注的问题。南加州大学的研究人员发现,摄入高蛋白的中年人(50-65岁)总体死亡率升高75%,癌症死亡风险增加4倍。不过如果他们摄入的是植物源蛋白,就不会产生这么严重的影响。对于65岁以上的老人来说,高蛋白摄入有助于减少癌症和总体死亡率,不过糖尿病死亡率增加五倍。

研究指出,高蛋白摄入和GHR-IGF-1信号涉及了一些肿瘤的发生和发展,但对于高龄老人来说低蛋白膳食也是有害的。中年阶段保持低蛋白膳食,老年之后再增加蛋白质摄入,可能更有利于人体的健康和长寿。

The Ratio of Macronutrients, Not Caloric Intake, Dictates Cardiometabolic Health, Aging, and Longevity in Ad Libitum-Fed Mice

我们都知道营养均衡的膳食有助于人体的健康和长寿,那么到底怎样的膳食才算是营养均衡,这样的膳食又对机体产生了怎样的影响呢?研究人员分析了膳食能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物对食量、代谢和长寿的影响。研究显示,食量主要由食物的蛋白和碳水化合物含量决定。低蛋白、高碳水化合物的膳食有助于寿命的延长,而高蛋白膳食没有这样的作用。研究指出,调节膳食的营养比例来抑制mTOR激活,可以起到延长寿命的效果。

A Switch from White to Brown Fat Increases Energy Expenditure in Cancer-Associated Cachexia

癌症恶病质(CAC)主要表现为系统性炎症、体重减轻、白色脂肪组织和骨骼肌萎缩,最终使人形销骨立。人们对其中的机制知之甚少,医生们也基本束手无策。研究人员发现,在CAC的初始阶段、骨骼肌萎缩之前,存在一个白色脂肪棕色化的过程。这一过程为高消耗的CAC提供了支持,对其进行抑制有助于缓解癌症患者的病情。

β-Aminoisobutyric Acid Induces Browning of White Fat and Hepaticβ-Oxidation and Is Inversely Correlated with Cardiometabolic Risk Factors

转录辅激活因子PGC-1α调控骨骼肌里的代谢基因,使肌肉对体育锻炼做出反应。那么,肌肉又是如何将运动信号传递给其他组织的呢?研究人员发现,表达PGC-1α的肌细胞会分泌出代谢物BAIBA(β-aminoisobutyric acid),而BAIBA能在白色脂肪中激活产热程序。人类和小鼠血液中的BAIBA浓度会随着运动而增加,并且人体内的BAIBA与代谢风险因子负相关。

Adipocyte Inflammation Is Essential for Healthy Adipose Tissue Expansion and Remodeling

人们普遍认为,炎症性信号对代谢的影响基本上是负面的。然而这项研究发现,促炎症信号实际上对脂肪组织的正常扩增和重塑至关重要。抑制小鼠脂肪组织的炎症,会减弱其脂肪生成。研究人员指出,脂肪细胞的炎症有助于脂肪组织扩增和重塑,这一过程受到干扰会导致脂肪组织功能失调,进而引发系统性的代谢紊乱。

Partial and Transient Reduction of Glycolysis by PFKFB3 Blockade Reduces Pathological Angiogenesis

目前人们主要是通过阻断VEGF来靶标病理性的血管生成,但这种方法往往效果并不理想。研究人员此前发现,糖酵解激活因子PFKFB3可以促进血管生成。他们在这项研究中开发了能够阻断 PFKFB3的小分子3PO。研究显示,3PO成功抑制了内皮细胞的增殖和迁移,减少了血管萌芽,是抗血管生成和治疗相关疾病的新机遇。

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Irisin and FGF21 Are Cold¬Induced Endocrine Activators of Brown Fat Function in Humans

在人体内发现低温激活的棕色脂肪组织(BAT),引起了人们广泛的研究热情,尤其是寻找能够促进脂肪棕色化的细胞因子。Irisin是一种运动诱导的肌肉因子,能使白色脂肪像棕色脂肪那样产热。研究显示,低温会使棕色脂肪因子FGF21增多,而低温引起的颤抖会刺激irisin分泌,这两种因子都能促进人体脂肪的棕色化。

Local Proliferation of Macrophages Contributes to Obesity¬Associated Adipose Tissue Inflammation

肥胖会使脂肪组织出现免疫细胞的累积。此前人们大多认为,脂肪组织的巨噬细胞来自于骨髓的单核细胞,它们从血液循环渗透到组织中。这项研究显示,局部脂肪组织的巨嗜细胞其实大多都能进行细胞分裂。肥胖会影响内脏脂肪组织的巨噬细胞,促进这些细胞增殖。研究指出,内脏脂肪组织中的巨噬细胞增殖不依赖于单核细胞,是巨噬细胞累积的一个重要途径。

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Sirtuins, NAD, and Aging 

Sirtuins是高度保守的NAD依赖性酶,在多种生物中调控大量的生物学过程,比如说衰老。这篇文章主要探讨了七种哺乳动物sirtuins的作用靶标、酶学活性、生理功能以及调控机制。

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