世界上的动物多种多样,但它们都有一个共同点——包括人类在内,在营养均衡的前提下限制卡路里的摄入,与长寿有着明显关联。这一现象引起了许多人的兴趣,但科学家们对其背后的分子机制还知之甚少。
限制热量(CR)可以延长动物寿命(图片来源:《Nature Communications》)
在近期的《自然》子刊《Nature Communications》上,来自天普大学(Temple University)的科学家们做出了一项有趣的新发现。他们的研究表明,“节食长寿”的关键,或许正在我们的基因组里。
在研究中,这支科学团队首先做了一个大胆而合理的假设:既然不同动物的寿命在节食下都会得到延长,其背后更有可能存在一个通用机制。先前的许多研究表明,动物在衰老的过程中,基因组会出现特异的表观遗传学修饰。节食会不会通过延缓“衰老”的修饰,来起到延长寿命的作用呢?
高度甲基化的修饰在多种动物中相对比较保守(图片来源:《Nature Communications》)
为了检验这个假设,研究人员们首先需要确认,不同的动物在衰老过程中,是否会出现类似的表观遗传修饰。为此,他们选择了小鼠、猴子、以及人类三种代表性动物作为研究对象。研究发现,在人类250条随着年龄增长而高度甲基化的基因中,有81%在猴子体内也出现了高度甲基化。类似的,猴子与小鼠,人类与小鼠之间,甲基化基因的重叠比例也非常高。因此,研究人员得到了一个结论:在不同的动物内,随年龄增长的甲基化修饰相对是保守的。
后续的研究进一步表明,这些甲基化的修饰会影响到基因表达——被高度甲基化的基因,表达量出现了显著下降。此外,研究人员们也证实,基因组内的甲基化修饰程度,与动物的寿命息息相关。
限制热量(CR)的小鼠,表观修饰程度更像是年轻小鼠(图片来源:《Nature Communications》)
接下来的分析是本研究的一大亮点。在小鼠中,这些动物从0.3岁起就开始限制40%的热量,一直到用于分析的2.7-3.2岁;在猴子中,这些动物从7-14岁开始限制30%的热量摄入,并一直维持了15-21年。后续的研究发现,限制热量的老年小鼠,其表观修饰程度更接近于年轻小鼠。这一现象在猴子中也出现了重复。同样,这些表观遗传上的修饰会影响多种不同器官内的基因表达。
“表观遗传衰老速度或许决定了哺乳动物的寿命,”研究人员说道:“表观遗传修饰的状态也有望作为衰老的生物标志。”此外,研究人员们也表示,限制热量能延缓与衰老有关的表观修饰,这对动物的健康和寿命或许有重要的意义。
当然,这项研究还比较初步,也没有找到那些足以延长寿命的信号通路。但它从一个全新的角度,支持了节食能够长寿这个观点。随着人们生活水平的提高,许多人的日常热量摄入都超标,带来了肥胖症等严重的健康后果。想要生活得健康长寿,或许我们还要管住自己这张嘴。
参考资料:
[1] Caloric restriction delays age-related methylation drift
来源:学术经纬
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