近期，“熱量限制延長壽命”的觀點頻頻進入公眾視野，但這背后的生物學機制科學家們仍然不清楚。10月26日，Cell Metabolism上的一項研究發現，熱量限制能夠通過調控線粒體網絡、重構過氧化物酶體從而延長壽命。
一個月前，探索君曾報道過Nature Communications上的一項研究：熱量限制能夠延緩隨著衰老發生的表觀基因組漂變，從而延長壽命。近日，來自哈佛大學公共衛生學院的最新研究從細胞“發電廠”——線粒體的角度再次闡述了“熱量限制延長壽命”機制。新研究表明，隨著時間推移，細胞處理能量的能力下降，從而導致衰老和與年齡有關的疾病，而諸如間歇性禁食之類的干預能通過控制細胞內的線粒體網絡從而促進健康的衰老，延長壽命。
線粒體是細胞內負責產生能量的細胞器，它處于一個能根據能量需求進行動態變化的復雜網絡之中。線粒體隨著衰老功能下降，但這對新陳代謝和細胞功能的影響之前還不清楚。在這項研究中，研究人員發現了線粒體網絡的動態變化與壽命之間的因果關系。
科學家們研究對象為線蟲，線蟲只存活兩周，因此可以在實驗室中實時研究衰老。細胞內的線粒體網絡通常在融合和分裂的狀態之間切換，維持在一個動態平衡之中。研究人員發現，限制線蟲的飲食，或者通過基因操作AMPK(AMP依賴的蛋白激酶，是生物能量代謝調節的關鍵分子)來模擬飲食限制過程，能夠將線粒體網絡維持在一個融合或“年輕”狀態。此外，他們還發現這些年輕態的網絡通過與過氧化物酶體(真核細胞內的一種細胞器，主要功能是催化脂肪酸的β-氧化)交流來調節脂肪代謝，延長壽命。
“盡管之前的研究已經表明間歇性禁食可以延緩衰老，但我們才剛開始了著背后生物學基礎。”哈佛大學遺傳學和復雜疾病副教授、該研究的資深作者William Mair說。“我們的研究表明，線粒體網絡的可塑性對禁食的益處是至關重要的。如果把線粒體鎖定在一個狀態，我們就完全阻斷了禁食或飲食限制對長壽的影響。”
接下來，研究人員將測試線粒體網絡在哺乳動物禁食中的作用，以及線粒體彈性的缺陷是否可以解釋肥胖與年齡相關疾病風險增加之間的聯系。
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