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延长寿命、抵抗癌症!少吃这种氨基酸,健康益处良多| Cell

2018/04/07 来源:生物探索
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导读
最新发表在Cell杂志上的一项成果证实,限制含硫氨基酸的饮食策略能够在小鼠中触发新血管的形成。该发现有望用于延缓衰老、改善血管疾病以及阻止肿瘤生长。让人振奋的是,不久前发表的一篇综述还表示,饮食中限制含硫氨基酸给动物带来的长寿和健康益处,非常有希望能够转化到人类中。


图片来源:16sucai

氨基酸是构成蛋白质的基本单位。包括甲硫氨酸(methionine,Met)、半胱氨酸(cysteine, Cys)在内的一类“含硫氨基酸”还在代谢和健康方面扮演着多种重要角色。

事实上,自上世纪90年代以来,研究人员就一直对饮食中含硫氨基酸的限制很感兴趣。在一项针对大鼠的早期研究中,80%的Met限制使动物的寿命平均延长了40%以上。而越来越多的研究证实,Met限制与人类细胞、酵母、果蝇以及啮齿类动物的衰老延迟和寿命延长有关。同时,采用含硫氨基酸限制饮食的动物也获得了健康方面的改善,包括体重、脂肪和氧化应激降低,肿瘤减少,胰岛素敏感性增强等。


图片来源:Cell(DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.03.001)

最新Cell:甲硫氨酸限制可触发新血管生成

3月22日,最新发表在Cell杂志上题为“Amino Acid Restriction Triggers Angiogenesis via GCN2/ATF4 Regulation of VEGF and H2S Production”的论文中,来自哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的科学家们又有了新的发现。研究表明,给小鼠喂以含少量Met的饮食触发了骨骼肌内新血管的形成。研究人员认为,或许是血管功能的改善使得Met限制饮食能够发挥延长寿命的作用。

论文的通讯作者James Mitchell说:“Met限制对啮齿类动物的益处是非常引人注目的,因为,它们与卡路里限制带来的好处相似,但并没有限制食物的摄入量。”

先前,Mitchell及其同事曾证实,Met限制饮食会增加硫化氢的产量。这一气味难闻的分子在我们的细胞中有很多有益的作用,其中就包括了促进新血管生长。在这项新研究中,他们给小鼠喂食了一种“含有限Met并缺乏Cys的饮食”。两个月后,与对照组小鼠相比,饮食限制组小鼠骨骼肌中的毛细血管数量增加了。


图片来源:Cell

正常情况下,缺氧是引发血管生成最典型的诱因。但在这项新研究中,在氧气正常递送的情况下,Met限制也触发了血管生成。进一步研究后,Mitchell等发现,氨基酸感知酶(amino acid-sensing kinase)GCN2和转录因子ATF4在这一过程中发挥了重要作用。这些发现有望为调节血管生成提供重要的新靶点,一方面,可用于促进血管生成,延缓衰老或改善血管疾病,另一方面,可用于抑制血管生成,阻止肿瘤生长。

总结来说,作者们认为,限制Met的饮食策略能够通过促进血管形成改善血管健康。未来的研究需要进一步测试,这种效果能否被转化到人类中。而这也正是其他科学家小组密切关注的问题。

最新综述:动物研究成果有望转化到人类中


图片来源:Annals of the New York Academy of Sciences(https://doi.org/10.1111/nyas.13584)

令人振奋的是,近期发表在 Annals of the New York Academy of Sciences上题为“Disease prevention and delayed aging by dietary sulfur amino acid restriction: translational implications”的综述指出,“饮食中限制含硫氨基酸给动物带来的长寿和健康益处”很有希望被转化到人类中。作者们在文中归纳了以下两点证据:

第一,对成年动物“无害”。由于含硫氨基酸对生长很重要,因此,它的限制除了使动物更健康、更长寿,也会使动物更小。这一点一直被视为“将动物研究转化到人类中”的障碍。不过,该综述的分析显示,在完全成年的动物中,含硫氨基酸的限制也被证明有很多健康益处,避开了在年轻动物中观察到的影响生长的问题。

综述的通讯作者John Richie教授说:“我们认为这些结果非常重要,因为这表明,如果在成年人中启用含硫氨基酸限制的饮食,我们依然有望获得有益的影响,而不必担心生长受到阻碍的问题。”

第二,无严重副作用。该综述还表明,饮食中含硫氨基酸的限制没有产生其他严重的负面影响。

“这些发现都是非常有力的指标,表明,我们有望将在动物中获得的这些发现转化到人类中。”Richie教授说。

事实上,一些在人类中进行的研究已经证实,含硫氨基酸与体重增加、代谢综合征、心血管疾病以及癌症有关。这表明,限制Met和Cys的摄入或许能够预防这些疾病。不过,目前来说,含硫氨基酸限制饮食在人类中起作用的证据还不够完善。而Richie教授团队正在人类中进行一项相关的研究有望带来更直接的证据。我们期待能看到后续积极的结果。

参考资料:

Sulfur amino acid restriction could amount to new dietary approach to health

Sulfur amino acid restriction diet triggers new blood vessel formation in mice

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