想要活久一點,除了運動、飲食控制之外,或許可以不用再這麼辛苦少吃多餐了,國立陽明交通大學團隊在0.1公分的線蟲身上發現,飲食限制促進細胞自噬作用及延緩老化的分子機制,讓抗老化藥物終於有了明顯的標的,已發表於《自噬》(Autophagy)國際期刊。
許多動物實驗都證實飲食限制或熱量限制,有助提高細胞自噬作用(autophagy),同時達到延緩老化的效果。這是因為自噬作用是細胞本來就有的功能,能清除受損的胞器促進細胞自我再生,只不過這個功能會在某些情況下更為顯著,飲食限制就是其一。
陽明交大與美國Sanford Burnham Prebys醫學研究所共同合作,他們以線蟲為主要實驗動物,線蟲是一種生活於土壤中的非寄生蟲,相較於小鼠等哺乳動物較長的生命週期,牠的生命周期短又能大量繁殖,且重要基因與人類幾乎無異,是科學家研究老化的首選。
▲上圖:正常飲食下線蟲的自噬體(綠色光點)較少;下圖:飲食限制可以增強線蟲的自噬體(綠色光點)。
在最近的研究中發現,平均生命週期只有兩星期的線蟲,每天只要少吃一些,壽命可以延長到3到4個星期。研究團隊還發現,飲食限制會透過SAMS-1及 SET-2這兩個重要的蛋白酶,來改變細胞中染色體的組蛋白甲基化程度(甲基化是一種生化反應,在蛋白質甲基化的過程中,可以抑制或影響基因表現),提高線蟲肝腸細胞自噬作用的表現。
換言之,當線蟲被餵食較少的大腸桿菌時,SAMS-1蛋白酶表現較少,影響了組蛋白的甲基化,讓自噬作用的下游基因得以轉錄。反之,正常飲食的線蟲,在SAMS-1蛋白酶正常表現下,自噬作用就不明顯。
主持這項研究的陽明交大生化暨分子生物研究所教授許翺麟表示,過去知道飲食限制是延緩老化的有效方法之一,這項發現讓科學界了解飲食限制與自噬作用之間的分子機轉。
許翺麟說,發現了這些在節食過程中影響老化的重要蛋白質後,下一步科學家就有機會設計抗老化藥物的標的,發展出不需要節食也能延緩老化的方法。
▲左上起:論文第一作者博士生林喬寅(右)和第五作者博士生王鳳雍、生藥所金翠庭副教授、生化所特聘教授許翺麟。
老化速度可被環境因素所調整,也符合生命演化的邏輯。許翺麟表示,適當限制飲食可以提升細胞修復機制,在資源不足例如飲食限制的條件下,細胞會優先將資源用於修復,以提高生存的機會,而非繁衍下一代。
這項研究是由陽明交大與美國Sanford Burnham Prebys醫學研究所共同合作,研究團隊還包含陽明交大生物藥學所金翠庭副教授、第一作者生化暨分子生物研究所林喬寅博士生,已發表於《自噬》(Autophagy)國際期刊。