怎么吃也不会胖,还能长寿——德国研究所找到神奇的营养感应因子

作者:【拾光逆行者】Dr. Lu 瑞士伯尔尼大学博士

作为普通人的我们,经常是一吃就胖,一胖各种病。但是我们也会发现,身边存在这样的人,怎么吃也吃不胖,天天大鱼大肉还能活到九十九。

你是不是很好奇,到底是不是存在什么基因,可以让他们这么无所顾忌地敞开吃呢!特别是对于广大吃货来说,更是想知道,有没有一种方法可以让我们可以尽享美味却不增加体重,更不会带来肥胖所引起的各种负担?德国马克思·普朗克研究所所长--衰老研究领域的顶级专家的最新成果告诉我们,这样的基因真的存在

这项研究成果发表于2021年最新创刊的《自然·衰老》杂志,是该杂志的第一篇重磅研究论文[1],开篇之作!

此外,这项研究成果被《自然》新闻和观点频道重点报道,马普所官方网站和一些媒体也都及时跟进,国内的一些公众号和自媒体也都进行了广泛报道。正如我们开头提到的,因为这个的潜在应用非常吸引人,且和我们的日常生活息息相关,所以这个成果才受到如此巨大的关注呢。

这项研究成果被《自然》新闻和观点频道重点报道,马普所官方网站和一些媒体也都及时跟进

在介绍具体工作之前,我们先来介绍一下完成这一工作的科学家。这项研究成果来自德国马普衰老所Linda Partridge教授的课题组。Linda Patridge教授是衰老界的顶级科学家之一,是超越大牛的老怪级别科学家,德国马普衰老研究所的建所所长,英国皇家学会的副主席,她关注营养和药物干预在健康和延长寿命上的作用,同时在研究方法和相关概念上对衰老领域做出了重要的贡献。

Linda Patridge教授

这里我们也要自豪地提一下,他们的这项研究是由来自中国的科学家陆炯明博士作为第一作者完成的[1]。


接下来让我们具体来讲解一下他们的重大发现。

这项研究聚焦于一个叫做Sestrin蛋白,这个蛋白在体外被报道可以感应氨基酸的存在。陆炯明博士首先利用基因编辑技术,构建了Sestrin突变体,通过突变使这个蛋白丧失了结合氨基酸的能力。

而携带这个突变的果蝇,表现出了非常多的健康和长寿方面的有益指标。

首先,瘦!这个突变体不管是雌性还是雄性都比野生型要显著地“瘦”。

其次,长寿!突变体在不管是少吃还是猛吃的情况下,都比野生型要长寿很多,特别是在敞开吃猛吃的情况下,可以比野生型长寿40%!非常有意思的是,这个基因突变动物,在过度喂食的条件下,它的寿命和未突变组在饮食限制条件下有差不多的寿命,说明它是介导饮食限制延年益寿相关作用的关键蛋白;另一个非常有意思的是,吃得越多的时候,这个突变体的保护作用效果越明显,因为它可以有效抑制过多食物摄物的负面作用!

接着,科学家们深入研究了在器官层面,这个Sestrin蛋白是怎么起作用的!它主要是通过维持肠道干细胞的稳态,减少正常情况下的肠道更新来发挥作用的。你们可以看到,在这个蛋白过表达的情况下,肠道细胞的更新会比正常情况下慢很多,从而在老年的时候使肠道有更好的完整性和相关的功能的发挥!

如果我们再更深入一点,到细胞和分子层面,它可以通过减少干细胞的消耗和降解体内各类损伤的细胞器和大分子维持细胞良好的状态

多么神奇的一个因子,你是不是非常想多拥有一些啊!

那它为什么会有这么多有益的作用呢,能让吃货们没有后顾之忧呢?关于这个,我们下面就来看看它是怎么发挥作用的。大家都知道,我们吃的食物,不管是鸡鸭鱼肉还是披萨汉堡,最后到我们肚子里,都会被消化成为各类能被人体吸收的分子,主要包括氨基酸,脂肪,糖类,其它还有诸如维生素和微量元素之类的小分子。

我们人体细胞拥有一个蛋白,叫做雷帕霉素靶蛋白(Target of Rapamycin,TOR),它是细胞感应外界营养水平从而调节生长的最重要的传感器[2]。细胞感应到营养的存在,就会合成新的蛋白,促进细胞的分裂和生长,在幼年时期有益生长,但是成年之后,这个蛋白要是一直激活,效果就和一直不停的吃差不多,会导致各类疾病,包括糖尿病和癌症。

原则上,我们只要通过雷帕霉素来抑制这个靶蛋白,让人体感应不到吸收的营养,就可以想怎么吃就怎么吃!然而,理论是美好的,现实往往是骨感的!科学家们为此做了很多的努力,目前,雷帕霉素只被用来作为免疫抑制剂,因为长期使用有肺毒性和类糖尿病症状等相关副作用。所以这个行不通,科学家就开始寻找其它替代办法!

前面我们说到,雷帕霉素靶蛋白可以感应各类营养成分,但是这些不同的营养成分的对于雷帕霉素靶蛋白的作用却不是都一样的,其中氨基酸被认为是最重要的,如果没有氨基酸存在,其它的营养对雷帕霉素靶蛋白的激活是及其有限的。而各类氨基酸中,亮氨酸leucine是被认为最重要的。亮氨酸通过结合到我们之前提到的Sestrin的蛋白上,从而激活雷帕霉素靶蛋白[3]。

Linda Partridge教授他们的研究就从这个Sestrin蛋白出发。他们在模式动物果蝇上面,用基因编辑技术,创造了一个Sestrin的突变蛋白,这个蛋白丧失了结合氨基酸的能力。携带这个突变体的果蝇,之所以表现出了一系列惊人的效果,就是因为它可以在体内选择性地抑制雷帕霉素靶蛋白的活性,激活下游自噬等有益健康的细胞反应!自噬(autophagy),作为2016年诺贝尔生理医学奖的研究成果,它可以降解体内不需要的或者受损的蛋白和细胞器,是体内的净化器,是健康减肥和长寿最重要的机制之一。

自噬相关研究获得2016年诺贝尔生理学或医学奖

Sestrin蛋白的神奇功能还不止这些,去年一个发表在《自然-通讯》上的研究论文指出,这个Sestrin蛋白还是介导运动健康的关键蛋白[4]!通过改变这个蛋白的表达,实验中的果蝇和老鼠,即使不做任何运动,他们的表现和长期运动的动物一样好!

这些研究让我们可以相信有一天,通过调控这个新的抗衰老因子,我们可以做到:(1)不用限制饮食,就可以活得更长;(2)想吃多少吃多少,不会长胖生病;(3)不用辛苦去运动,就能健康强壮。


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