生物帮 生命科学网-生物技术、科学门户网站|为生物科学技术领域提供动力！洛杉矶-(2020年2月27日)如果您想减少全身的炎症水平，延缓与年龄有关的疾病的发作并延长寿命，请少吃些食物。这是来自美国和中国科学家的一项新研究的结论，该研究提供了迄今最详尽的报告，即限热量饮食对大鼠的细胞作用。尽管热量限制的好处早已为人所知，但新的结果显示了这种限制如何防止细胞途径衰老，如2020年2月27日的Cell所详述。
“我们已经知道热量限制会延长寿命，但是现在我们已经证明了在单细胞水平上发生的所有变化都会导致这种变化，”新论文的资深作者，萨尔克大学教授Juan Juans Izpisua Belmonte说。基因表达实验室，Roger Guillemin主席持有人。“这为我们设定了目标，使我们最终可能能够使用药物治疗人类衰老。”
衰老是许多人类疾病(包括癌症，痴呆症，糖尿病和代谢综合征)的最高风险因素。在动物模型中已显示热量限制是针对这些与年龄有关的疾病的最有效干预措施之一。尽管研究人员知道单个细胞会随着生物体的衰老而发生许多变化，但他们还不知道热量限制会如何影响这些变化。
在新论文中，贝尔蒙特和他的合作者-包括他在萨尔克实验室的三位校友，他们现在都是在中国开展自己的研究计划的教授-将老鼠的卡路里摄入量与正常饮食中的老鼠相比减少了30%。从18个月到27个月的年龄控制动物的饮食。(在人类中，这大致相当于从50岁到70岁接受低热量饮食的人。)
在饮食开始和结束时，Belmonte的团队从56只大鼠的40种细胞类型中分离并分析了168,703个细胞。这些细胞来自脂肪组织，肝脏，肾脏，主动脉，皮肤，骨髓，大脑和肌肉。在每个分离的细胞中，研究人员使用单细胞基因测序技术来测量基因的活性水平。他们还研究了任何给定组织内细胞类型的总体组成。然后，他们比较了每种饮食中的老小鼠和幼小鼠。
正常饮食的大鼠随着年龄的增长而发生的许多变化并未出现在饮食受限的大鼠中。即使在老年时，饮食中动物的许多组织和细胞也与幼鼠的组织和细胞非常相似。总体上，在饮食限制的大鼠中，正常饮食中大鼠组织中不存在57%的年龄相关的细胞组成变化。
“这种方法不仅告诉我们热量限制对这些细胞类型的影响，而且还提供了关于衰老过程中单细胞水平发生的情况的最完整，最详尽的研究，”共同通讯作者刘光辉说。中国科学院教授。
受饮食影响最大的一些细胞和基因与免疫力，炎症和脂质代谢有关。随着对照大鼠的衰老，几乎所有研究的组织中的免疫细胞数量都急剧增加，但受卡路里限制的大鼠的年龄却不受其影响。在棕色脂肪组织(一种脂肪组织)中，限制热量的饮食使许多抗炎基因的表达水平恢复到了幼小的动物身上。
通讯作者，中国科学院大学教授曲靖说：“当前研究的主要发现是，通过热量限制可以系统地抑制衰老过程中炎症反应的增加。”
当研究人员探究转录因子时(基本上是可以广泛改变许多其他基因活性的主开关)，这些因子因热量限制而发生了变化，一个脱颖而出。在23种不同的细胞类型中，饮食改变了转录因子Ybx1的水平。科学家认为Ybx1可能是与年龄有关的转录因子，并计划对其影响进行更多研究。
Salk的另一位作者，研究人员康塞普西翁·罗德里格斯·埃斯特万(Concepcion Rodriguez Esteban)说：“人们说，'你就是所吃的东西，并且我们发现它在很多方面都是真实的。“随着年龄的增长，细胞的状态显然取决于与环境的相互作用，其中包括吃什么和吃多少。”
该小组现在正在尝试利用这些信息来发现老化的药物靶标并实施增加寿命和健康期的策略。
