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2018年“延长寿命+抗衰老”成果TOP15!(肠道细菌、自噬、运动、热量限制……)

2018/06/17 来源:生物探索
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导读
逆转衰老、延长寿命相关的研究一直备受瞩目。2018年上半年,来自全球的科学家们陆续在Nature、Cell等杂志上发表了多项成果,包括增强自噬水平延长哺乳动物寿命、新化合物让小鼠“返老还童”、长期运动延缓衰老、调节肠道微生物延长果蝇寿命等。以下,就随小编一起回顾前半年的研究进展吧!


图片来源:Pixabay

1# Nature证实:自噬,延长寿命、改善健康的关键


自噬(Autophagy)是细胞维持物质周转的重要机制。自上世纪60年代被发现以来,自噬被认为与衰老以及癌症、神经类、免疫类等疾病有关。5月30日,发表在Nature杂志上的一项研究证实,增强自噬水平能够延长哺乳动物的寿命。

具体来说,利用小鼠模型,科学家们发现,自噬水平提高的小鼠寿命延长了约10%,且不太可能发生与年龄相关的自发性癌症、心脏病等疾病。研究还揭示了一种特殊的靶标,即通过抑制Beclin 1与Bcl-2的结合能够增强自噬功能。这些发现对于人类健康及药物研发有着重要意义。【详细

2# 长寿的秘诀:肠道微生物 | Nature子刊


5月30日,发表在Scientific Reports杂志上题为“Longevity extension in Drosophila through gut-brain communication”的研究中,来自加拿大麦吉尔大学的科学家们给果蝇喂食了益生菌和一种叫做Triphala的草药补充剂(富含多酚),这使得果蝇的寿命延长了60%,并且能够保护果蝇免受与衰老相关的慢性疾病的危害。

具体来说,饮食中添加了益生菌与Triphala的果蝇活到了66天,比对照组长26天。同时,它们还表现出了衰老特征(如胰岛素抵抗增加、炎症和氧化应激)的减少。

论文通讯作者、生物医学工程教授Satya Prakash说:“益生菌可显著改变肠道菌群的结构,除了影响肠道菌群的组成,还关乎我们所吃的食物如何被代谢。单一的益生菌配方(probiotic formulation)能够同时作用于多个生物化学信号通路,从而产生广泛且有益的生理作用。这就解释了为什么我们在研究中使用单一配方就能对多种不同的标志物产生如此显著的影响。”

研究者们认为,肠道-大脑轴(gut-brain axis,肠道微生物与大脑之间的双向交流系统)可以解释为什么调节肠道微生物能够带来如此大的影响。事实上,在过去的几年里,已有大量的研究证实,肠道-大脑轴与神经病理变化以及多种疾病有关。然而,很少有研究成功设计出与新研究中提出的配方一样强效或广泛的肠道微生物调节疗法(gut microbiota-modulating therapeutics)。

总结来说,这项新成果进一步证明了肠道细菌对健康的影响。考虑到该研究中的配方在果蝇中的广泛生理效应,科学家们希望,他们的配方也能对多种人类疾病(如糖尿病、肥胖、神经退行性疾病、慢性炎症、抑郁、肠易激综合症,甚至癌症)起作用。

“果蝇与哺乳动物非常相似,两者的生物化学途径有70%的相似度。尽管在人类中补充益生菌可能不会产生像在果蝇中一样显著的作用,但是这项结果明确表明,结合Triphala和益生菌的饮食将促进长寿和健康。”Prakash总结道。

3# 一周运动4-5次延缓心脏衰老


随着年龄的增长,人的动脉(负责输送血液进出心脏)容易硬化,从而增加患心脏病的风险。5月20日,发表在The Journal of Physiology杂志上题为“The effect of lifelong exercise frequency on arterial stiffness”的研究表明,不同大小的动脉受不同运动量的影响是不同的。具体来说,每周运动2-3天可能就足以使中等大小的动脉硬化程度缩至最小,而每周运动4-5天才能使较大的中央动脉(central arteries)保持年轻。

领导该研究的Benjamin Levine说:“这项工作是非常令人兴奋的,因为它使我们能够制定锻炼计划来让心脏保持年轻,甚至让较老的心脏和血管 ‘恢复青春’。”【详细

4# 热量限制为何能延长寿命?Nature子刊找到“答案”!


4月17日,发表在npj Aging and Mechanisms of Disease上题为“Tissue-specific transcriptome profiling of Drosophila reveals roles for GATA transcription factors in longevity by dietary restriction”的研究中,来自伦敦大学学院的科学家们发现,通过限制一组名为“GATA转录因子(GATA transcription factors,GATA TFs)的蛋白质的活性”能够延长果蝇的寿命。

GATA TFs是对小鼠和人类生长发育非常重要的一类蛋白质。该研究证实,“降低GATA TFs的作用带来的益处”可与“通过饮食限制带来的寿命延长作用”相媲美。【详细

5# 中国团队揭示:二甲双胍延缓人类细胞衰老的新机制


二甲双胍是目前治疗2型糖尿病的一线药物。近年来,陆续有研究报道二甲双胍具有延缓低等动物衰老的能力。然而,人们尚不清楚二甲双胍是否对人类的细胞衰老也具有保护作用。

4月16日,Aging Cell 杂志发表了中国科学院生物物理研究所王志珍课题组与刘光慧课题组合作完成的研究论文——“Metformin alleviates human cellular aging by upregulating theendoplasmic reticulum glutathione peroxidase 7”。该研究发现,低剂量二甲双胍可通过上调内质网谷胱甘肽过氧化物酶7(GPx7)的表达延缓正常人类细胞的衰老进程。这一成果为干预人类衰老提供了新的潜在靶点和思路。【详细

6# “靠吃”延缓衰老,人体试验获得重要进展 | Nature子刊


科学家们很早就知道,热量限制能够抵抗与衰老相关的生理信号。在果蝇、线虫、啮齿类动物甚至人类中的大量研究表明,长期降低约三分之一的热量摄入能够获得多种健康益处,包括延长寿命。不过对很多人来说,这一饮食调控策略并不容易执行,毕竟“管住嘴”是非常困难的。因此,很多研究团队一直在寻找可“替代”热量限制,但依然能产生相同益处的方法。

3月29日,发表在Nature Communications上的一项研究中,来自美国科罗拉多大学博尔得分校的科学家们证实,当人们每天吃一种叫做“nicotinomide riboside”(NR)的天然膳食补充剂时,也能像进行热量限制一样,启动与健康益处相关的相同化学通路。该研究还发现,补充NR还有助于改善血压和动脉健康,尤其是在患有轻度高血压的人中。【详细

7# 长期低卡路里饮食或能延缓衰老 | Aging Cell


衰老会触发人体中的多种分子变化,包括表观遗传的改变。目前,DNA甲基化是研究最深入的表观遗传过程之一。随着年龄的增长,DNA甲基化在基因组的某些部分会变得更加密集,而在其他部分甲基化程度又会降低。科学家们认为,更好的理解由衰老引发的这些变化将帮助逆转它们,并可能会提高预期寿命。

3月25日,发表在Aging Cell杂志上题为“Global remodeling of the mouse DNA methylome during aging and in response to calorie restriction”的研究中,来自俄罗斯和美国的科学家调查了小鼠的基因甲基化过程如何随年龄的增长改变行为,以及卡路里摄入量如何影响这些分子变化。

研究结果显示,长期的低卡路里饮食能够阻止与衰老相关的分子变化。另一点有趣的发现是,短期减少卡路里摄入不仅不能延缓与衰老相关的变化,反而还会使变化发生得更快。

“就目前的情况而言,我们发现低卡路里饮食具有累积效应,因此,采用这种饮食的时间越长,与年龄相关的变化发生得就越慢。”论文的共同作者Alexander Tyshkovskiy总结道。

8# 厉害了!Cell发布“逆转衰老”重磅成果,让小鼠“返老还童”


3月22日,发表在Cell杂志上题为“Impairment of an Endothelial NAD+-H2S Signaling Network Is a Reversible Cause of Vascular Aging”的研究中,来自哈佛医学院的科学家们带来了一项抗衰老突破成果。他们不仅揭示了血管老化背后的关键细胞机制,还确认了能够逆转血管老化的2个化合物。更重要的是,接受这些化合物治疗的老年小鼠实现了“返老还童”。【详细

9# 人体试验表明:节食或能延缓衰老


热量限制是一种对“改善健康和寿命延长”有潜在益处的饮食干预手段。近日,一项在人类中进行的研究证实,两年间热量摄入减少15%,能减缓衰老和新陈代谢,以及防止与年龄相关的疾病。

这项题为“Metabolic Slowing and Reduced Oxidative Damage with Sustained Caloric Restriction Support the Rate of Living and Oxidative Damage Theories of Aging”的成果于3月22日发表在Cell Metabolism杂志上。研究发现,热量限制降低了全身氧化应激。而氧化应激水平已被证实与阿尔茨海默症、帕金森病、癌症、糖尿病等疾病有关。【详细

10# Science:清除累积的蛋白质,让衰老细胞“年轻化”


溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器。3月16日,发表在Science杂志上题为“Lysosome activation clears aggregates and enhances quiescent neural stem cell activation during aging”的研究中,来自斯坦福大学的科学家们发现,这一特殊细胞器能够让神经干细胞保持年轻。此外,刺激溶酶体可以让衰老的休眠干细胞清除累积的蛋白质,从而恢复细胞活力。【详细

11# 热量限制+低脂肪饮食=抵抗衰老


作为脑细胞的一种,小胶质细胞有助于维持大脑组织的完整性和正常功能。这类细胞的功能障碍与神经发育障碍和神经退行性疾病有关。此外,在大脑特定的区域中,由小胶质细胞驱动的炎症反应也被证实与衰老有关。

3月12日,发表在Frontiers in Molecular Neuroscience上题为“Low-Fat Diet With Caloric Restriction Reduces White Matter Microglia Activation During Aging”的研究证实,“低脂肪饮食”结合“热量限制”阻止了老龄小鼠中小胶质细胞的激活。【详细

12# 2篇论文证实!长期运动,延缓衰老



来自英国伯明翰大学和伦敦国王学院的研究人员发现,坚持运动能保持身体年轻和健康。3月8日,这项研究成果以2篇论文的形式发表在Aging Cell杂志上。

该研究的出发点是,评估在成年后的大部分时间都坚持锻炼的老年人的健康,以调查是否长期运动能够延缓衰老。研究招募了125名年龄在55岁至79岁之间的业余自行车手。

结果显示,那些定期锻炼的人没有发生肌肉质量和力量的丧失。自行车手的身体脂肪或胆固醇水平也没有随着年龄增长而增加,且男性的睾丸素也保持在很高的水平,这表明他们可能避免了大多数男性的更年期。更令人惊讶的是,研究还发现,运动的好处远远超过对肌肉的影响,因为,自行车手的免疫系统似乎也没有老化。【详细

13# 逆转衰老?科学家试想:去除核膜“皱纹”


衰老最直观的表征是皮肤起皱、松弛、暗沉。2月27日,发表在Aging Cell上题为“Changes at the nuclear lamina alter binding of pioneer factor Foxa2 in aged liver”的研究中,来自弗吉尼亚大学医学院的科学家们发现,这种“起皱”还发生在细胞内部。他们推测,细胞核膜“长皱纹”是引发衰老以及衰老相关性疾病的“根源”。

进一步研究发现,核膜“起皱”是因为缺乏一种化合物——lamin,一种以多种形式存在的细胞蛋白。虽然对于细胞核膜而言,并没有“去皱膏”,但科学家们依然想到一个可能的策略:利用病毒去除皱纹,使膜表面重返平滑,从而恢复细胞的功能(类似于年轻的时候)。【详细

14# Nature:研究人员解开长寿蛋白的结构秘密


以希腊神话中命运女神名字命名的Klotho蛋白在调节长寿和新陈代谢方面起着重要作用。1月17日,发表在Nature杂志上题为“Structures of β-klotho reveal a ‘zip code’-like mechanism for endocrine FGF signalling”的研究中,来自耶鲁大学的科学家们揭示了Klotho家族中的一种蛋白质——β-Klotho的三维结构,并阐明了其复杂的机制和治疗潜力。研究人员表示,这项研究结果可能会对多种疾病的治疗产生影响,包括糖尿病、肥胖和某些癌症。【详细

15# “长寿药”谜团被破解,“接近”人类临床试验


实验性药物J147是一种在研的“不老长寿药”(elixir),先前已被证明能够在小鼠中治疗阿尔茨海默症,逆转衰老。今年年初,来自美国Salk研究所的科学家们获得重要进展,解开了围绕J147的一个谜团,即它是如何发挥抗衰老等作用的。

1月7日,发表在Aging Cell杂志上的一项研究中,科学家们证实,J147与线粒体中的一种蛋白质相结合,从而使衰老细胞、小鼠和果蝇看起来更年轻。论文的通讯作者Dave Schubert教授说:“找到J147的靶点对推进临床试验至关重要。”【详细

责编:风铃

参考资料:

The secret to longevity is in the microbiome and the gut

Long-term low-calorie diet prevents age-related molecular changes

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