果蠅體內(nèi)一關(guān)鍵蛋白，或可延長20%的壽命 | PNAS

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來源：轉(zhuǎn)載

2018-01-31

關(guān)于長壽，已有不少基因或蛋白被列入候選名單，成為明星因子。現(xiàn)在，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)一種能夠帶來健康長壽的關(guān)鍵蛋白——Sirt4。更重要的是，這一蛋白與“饑餓代謝有關(guān)”，從而有望成為解決糖尿病、肥胖等疾病的新目標(biāo)。

在最新一期的《PNAS》期刊上，來自于布朗大學(xué)的科學(xué)家們最新發(fā)現(xiàn)，果蠅體內(nèi)Sirt4蛋白的表達(dá)受到抑制時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其壽命縮短。相反，一旦上調(diào)Sirt4蛋白，則可以延長果蠅的壽命。

更重要的是，缺乏Sirt4蛋白會(huì)增加果蠅對饑餓的敏感性、降低其生育和活動(dòng)能力，以及無法調(diào)用身體內(nèi)存儲(chǔ)的能量。這意味著，增強(qiáng)Sirt4蛋白活性有望成為治療年齡相關(guān)代謝疾病的重要方式，例如糖尿病、肥胖癥，從而帶來健康的長壽。

“研究表明，Sirt4蛋白是調(diào)控機(jī)體壽命、新陳代謝的關(guān)鍵物質(zhì)，特別是協(xié)調(diào)應(yīng)對饑餓的代謝反應(yīng)。”文章一作、布朗大學(xué)分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生物化學(xué)學(xué)系Jason Wood表示，“我們第一次證實(shí)，Sirt4蛋白過度表達(dá)可以延長果蠅的壽命。”

圖片來源：PNAS（doi.org/10.1073/pnas.1720673115）

延長20%的健康壽命

最初，Sirt4發(fā)現(xiàn)于線粒體，屬于一類叫做sirtuins的蛋白質(zhì)。研究表明，sirtuins蛋白與長壽、新陳代謝、基因組穩(wěn)定性、糖尿病、神經(jīng)退化等有關(guān)。

人類細(xì)胞中存在7種不同的sirtuins蛋白，其中3個(gè)位于線粒體（Sirt3, Sirt4和Sirt5）。果蠅體內(nèi)只表達(dá)一種sirtuins蛋白，即Sirt 4。

文章通訊作者、布朗大學(xué)的生物學(xué)教授Stephen Helfand帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Sirt4過度表達(dá)，突變型果蠅的健康壽命會(huì)延長20%。相反，若抑制Sirt4的表達(dá)，則會(huì)減少20%的壽命。

同時(shí)，若細(xì)胞中不表達(dá)Sirt4蛋白，即便身體內(nèi)存儲(chǔ)有營養(yǎng)物質(zhì)和脂肪，果蠅（不額外提供食物）也會(huì)快速死亡。研究人員推測，通過改變Sirt 4的表達(dá)量而帶來的生物學(xué)變化，可能同樣適用于人類。

This is Sirt4 (in green) in mitochondria (in red) of cells, with asuperimposed image on right (overlap in yellow).（圖片來源：布朗大學(xué)）

與新陳代謝有關(guān)

研究還表明，Sirt 4可能是一種負(fù)責(zé)禁食的基因，特別是當(dāng)機(jī)從從碳水化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橹拘枨髸r(shí)。在營養(yǎng)不良的情況下，缺乏Sirt 4基因會(huì)加速死亡，因?yàn)闄C(jī)體無法獲取到存儲(chǔ)的脂肪和必要的營養(yǎng)物質(zhì)。

但是，科學(xué)家們并不知道“禁食逆轉(zhuǎn)衰老”的工作機(jī)理。Stephen Helfand教授認(rèn)為，Sirtuins蛋白很有可能在其中發(fā)揮重要作用。

“我們認(rèn)為，Sirt4是一個(gè)潛在靶標(biāo)，有助于改善代謝類疾病，并且有望延長健康壽命。我們現(xiàn)在的研究還局限于果蠅，未來它在人類身上如何啟用，還需要更多的研究。” Stephen Helfand表示。

曾有研究表明，白藜蘆醇會(huì)激活Sirt1蛋白?，F(xiàn)在，科學(xué)家們想知道誰負(fù)責(zé)激活Sirt4。

參考資料：

Boosting Sirt4 gene activity extends healthy lifespan in fruit flies

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