越来越多的研究表明各种饮食干预措施(即卡路里限制、间歇性禁食、禁食模拟和饮食限制)可改善健康和延长寿命。流行病学数据表明,降低饮食蛋白质含量有助于新陈代谢的改善和恢复能力,而蛋白质摄入量过高则与死亡率增加相关。
蛋白质限制(PR)是在没有能量限制的情况下的一种饮食限制形式,它延长了各种生物体的寿命并改善了一般健康措施,包括啮齿动物、果蝇和酵母。限制蛋白质而不是限制脂肪或碳水化合物可以延长果蝇的寿命。在啮齿动物中,PR也延长了寿命,有证据表明,降低蛋白质摄入量对健康产生了有利的结果,这与能量摄入量无关。
作为总PR的替代,限制某些氨基酸,包括蛋氨酸限制、苏氨酸和/或色氨酸限制以及支链氨基酸(BCAA)限制,也可以延长各种生物体的寿命。
PR引起的健康改善引起了人们对潜在的细胞机制的兴趣。大多数研究都强调了蛋白质或氨基酸限制的能力,以参与细胞内营养感应途径,包括mTOR、GCN2、AMPK、自噬等。然而,几年前我们实验室假设可能存在蛋白质限制的内分泌效应信号。
近日,彭宁顿生物医学研究中心的研究者们在“Nature communication”杂志上发表了题为“FGF21 is required for protein restriction to extend lifespan and improve metabolic health in male mice”的文章,
该研究表明,限制衰老雄性小鼠的蛋白质对寿命和代谢健康有显著的有益影响,而且单一的代谢激素FGF21对于这种饮食干预的抗衰老效果至关重要。
图片来源: https://doi.org/10.1038/s41467-022-29499-8
限制饮食蛋白质越来越被认为是改善代谢健康的一种独特方法,人们对这种有益效果背后的机制越来越感兴趣。
FGF21于2000年被发现,在之后的20年中,越来越多的研究揭示了FGF21作为一种重要的信号因子,在调控机体代谢中的多种关键作用和机制。
FGF21对饮食蛋白限制期间增加寿命至关重要
为了测试FGF21在介导长期饮食PR的长寿效应中的作用,研究人员分别将60只雄性C57BL/6 J(对照野生型)小鼠、60只雄性
Fgf
21 KO小鼠置于对照(CON)或低蛋白(LP)饮食中,共分成四组,每组30只(见下图)。
小鼠从3个月大开始随意食用这些食物,直到自然死亡。
图片来源: https://doi.org/10.1038/s41467-022-29499-8
研究人员观察到
LP饮食延长了野生型(WT)小鼠的寿命。然而,将FGF21 KO小鼠暴露在LP饮食中会减少其寿命。