從古至今人類從未停止過對長生不老的追求,現(xiàn)在科學(xué)家們正在逐步揭開衰老的秘密,在分子機(jī)制中尋求延長壽命和治療衰老相關(guān)疾病的線索。
近年來越來越多的研究表明,膳食能夠?qū)λダ虾蛪勖a(chǎn)生顯著影響。南加州大學(xué)的Sean Curran和Shanshan Pang在培育突變線蟲時注意到,特定食物的代謝產(chǎn)物會縮短線蟲的壽命,不過有個基因能夠?yàn)榫€蟲提供保護(hù)。這項研究發(fā)表在Cell旗下的Cell Metabolism雜志上。
線蟲是衰老研究廣泛使用的重要模式生物。實(shí)驗(yàn)室中的線蟲大多以各種大腸桿菌為食,其中最常用的菌株是OP50 和HT115。在初步研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)基因alh-6受損會顯著縮短線蟲的壽命。正常線蟲一般能存活兩到三周,而突變線蟲的壽命還不到十天,它們的繁殖能力也嚴(yán)重減弱。當(dāng)時這些突變線蟲食用的是OP50菌株。
后來,研究人員改用HT115菌株喂養(yǎng)線蟲,結(jié)果突變線蟲的壽命恢復(fù)了正常。這個意外發(fā)現(xiàn)說明,alh-6能夠?yàn)榫€蟲提供某種保護(hù),抵御食用OP50所產(chǎn)生的危害。(延伸閱讀:Nature子刊:一常見保健品可助你延年益壽)
Alh-6編碼一個線粒體酶,這種酶是脯氨酸代謝通路中的一員,負(fù)責(zé)將有毒的中間產(chǎn)物P5C(1-pyrroline-5-carboxylate)轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼猁}。alh-6缺陷型線蟲無法清除累積起來的P5C,而這一物質(zhì)會損害線粒體的內(nèi)穩(wěn)態(tài)。研究人員指出,在食物可能損害線粒體內(nèi)穩(wěn)態(tài)導(dǎo)致過早老化的時候,這種基因起到了保護(hù)線粒體功能的作用?!斑@不僅是膳食影響衰老的問題,”Pang說?!盎蛞材苡绊憚游飳Σ煌攀车膽?yīng)答?!?br />
線粒體功能故障會導(dǎo)致活性氧(ROS)累積,而活性氧被認(rèn)為是過早老化的一大誘因。研究人員發(fā)現(xiàn),食用OP50的線蟲體內(nèi)的確存在更高的ROS水平。
許多研究者都在通過線蟲研究長壽的遺傳學(xué)基礎(chǔ),而這項研究提醒人們,膳食和基因之間的相互作用也能對線蟲壽命產(chǎn)生影響,華盛頓州立大學(xué)Jennifer Watts評論道(未參與研究)。
那么,不同E. coli菌株之間究竟有什么差異呢?是營養(yǎng)成分不同,還是E. coli代謝的問題呢?下一步,研究人員就打算解決這些問題。
參考文獻(xiàn):S. Pang, S.P. Curran, “Adaptive capacity to bacterial diet modulates aging in C. elegans,” Cell Metabolism, 19:221-31, 2014.