 饑餓，人類誕生以來的最古老生理需求。正如古希臘哲學(xué)家赫拉克利特所言：“人的性格就是他的命運(yùn)?！别囸I可能不僅僅是驅(qū)使我們尋找食物的動力，更可能在潛移默化中塑造著我們的性格，甚至，影響著我們的壽命。換言之，饑餓與壽命之間可能存在著某種神秘的聯(lián)系。在歷史的長河中，饑餓常常被視為一種生存的威脅，但現(xiàn)代科學(xué)研究卻揭示了它另一面的角色。一些研究表明，適度的饑餓或特定的飲食模式，如間歇性禁食，可能對延緩衰老、提高生活質(zhì)量有著積極作用。這聽起來似乎有些反常識，但不妨讓我們一起深入探究這背后的科學(xué)依據(jù)。 最近，美國密歇根大學(xué)分子生理學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在《Science》上發(fā)表了他們最新的研究發(fā)現(xiàn)：饑餓狀態(tài)竟然能夠延長果蠅的壽命，而這背后的機(jī)制可能與神經(jīng)元組蛋白修飾有關(guān)。本文將深入探討?zhàn)囸I如何與我們的壽命相互交織，一起揭開這一科學(xué)現(xiàn)象的神秘面紗，了解饑餓對我們身體的影響，以及如何通過科學(xué)的方法，利用饑餓來促進(jìn)健康和延長壽命。 饑餓延長壽命，是真的嗎？團(tuán)隊(duì)開展了一項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，他們設(shè)計(jì)了一種含有特定化學(xué)成分的飲食方案，并通過調(diào)節(jié)支鏈氨基酸（BCAA）的比例來控制果蠅的饑餓水平。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)飲食中的BCAA含量降低，或者通過激活果蠅大腦中促進(jìn)饑餓感的神經(jīng)元，果蠅能夠進(jìn)入一種模擬饑餓的狀態(tài)。需要注意的是，在這種情況下果蠅攝入的總熱量和蛋白質(zhì)并未減少，但它們的壽命確得到了顯著延長。  圖示為不同BCAA濃度的飲食對果蠅壽命的影響，低BCAA濃度可延長果蠅壽命。 為深入探究饑餓狀態(tài)對壽命的具體影響，團(tuán)隊(duì)采用了先進(jìn)的光遺傳學(xué)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)使得研究人員能夠精確地激活果蠅大腦中與饑餓感相關(guān)的神經(jīng)元。實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人矚目：當(dāng)這些神經(jīng)元被人工激活后，果蠅的壽命同樣得到了延長。這一發(fā)現(xiàn)表明，饑餓狀態(tài)本身對壽命具有直接的影響，而非僅僅的飲食變化。 通過這些嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析，研究團(tuán)隊(duì)為我們提供了有力的證據(jù)，支持了饑餓狀態(tài)可能通過特定的生物學(xué)機(jī)制，對生物體的壽命產(chǎn)生積極作用。這些發(fā)現(xiàn)不僅為我們理解饑餓與壽命之間的關(guān)系提供了新的視角，也為未來延緩衰老、提高生活質(zhì)量的潛在策略提供了科學(xué)依據(jù)。 饑餓如何影響壽命研究發(fā)現(xiàn)，饑餓狀態(tài)會改變神經(jīng)元組蛋白的乙?；?。組蛋白是細(xì)胞核中的一種蛋白質(zhì)，負(fù)責(zé)將DNA包裹起來形成染色質(zhì)。組蛋白乙?；且环N重要的表觀遺傳修飾，可以影響基因的表達(dá)。在饑餓狀態(tài)下，神經(jīng)元組蛋白H3的乙?；较陆?，而組蛋白H3.3的表達(dá)水平上升。組蛋白H3.3是一種組蛋白變體，通常在活躍轉(zhuǎn)錄的染色質(zhì)區(qū)域積累，推測組蛋白H3.3的積累可能是饑餓狀態(tài)對基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控的一種方式。 為了驗(yàn)證組蛋白修飾對饑餓狀態(tài)的影響，科學(xué)家們使用了一種組蛋白脫乙?；敢种苿﹣碜柚菇M蛋白的乙?；?。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種抑制劑能夠消除BCAA限制對壽命的延長作用，表明組蛋白修飾是饑餓狀態(tài)能夠延長壽命的關(guān)鍵機(jī)制之一。  低BCAA飲食會對組蛋白H3.3表達(dá)水平造成影響，導(dǎo)致果蠅頭部H3.3A mRNA表達(dá)水平升高，并增加H3.3在染色質(zhì)中的穩(wěn)定性和持久性，這可能與饑餓狀態(tài)導(dǎo)致的神經(jīng)元可塑性變化有關(guān)。 BCAA代謝與饑餓狀態(tài)在哺乳動物中，BCAA會直接在目標(biāo)組織代謝，繞過肝臟。而在果蠅體內(nèi)，BCAA的代謝受BCAT酶的調(diào)控。研究表明，低BCAA飲食會降低果蠅腦中BCAT mRNA的表達(dá)，而BCAT酶的缺失能夠模擬低BCAA飲食對組蛋白H3修飾的影響。  低BCAA飲食對組蛋白H3乙酰化水平造成影響，導(dǎo)致果蠅頭部組蛋白H3乙?；浇档?，這種變化可能與饑餓狀態(tài)的分子編碼有關(guān)。 進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，BCAA的代謝與5-羥色胺的產(chǎn)生緊密相關(guān)。5-羥色胺是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，其含量在低BCAA飲食下會增加，進(jìn)而可能通過作用于不同類型的5-羥色胺神經(jīng)元來調(diào)節(jié)果蠅的進(jìn)食行為。表明BCAA代謝可能通過影響5-羥色胺神經(jīng)元的功能，進(jìn)而調(diào)控饑餓狀態(tài)。 此外，團(tuán)隊(duì)還觀察到，低BCAA飲食引起的饑餓狀態(tài)并非一成不變。在實(shí)驗(yàn)初期，果蠅的進(jìn)食量會因低BCAA飲食而顯著增加，但這種效應(yīng)在兩周后逐漸減弱，果蠅的進(jìn)食量也隨之恢復(fù)正常，由低BCAA飲食引起的組蛋白修飾變化也在兩周后開始逆轉(zhuǎn)。這些發(fā)現(xiàn)揭示了果蠅可能對低BCAA飲食產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)，通過降低對蛋白質(zhì)的需求來減少饑餓感，這種適應(yīng)性可能對延長壽命具有積極作用。  低BCAA飲食對果蠅進(jìn)食量的影響隨時(shí)間的變化，兩周后出現(xiàn)適應(yīng)性。 饑餓的啟示 公眾號平臺科學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)支持單位簡介普略醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究院致力于研究和研發(fā)高效安全的重大疾病以及抗衰老療法，愿景與使命是：轉(zhuǎn)化最新醫(yī)學(xué)科技，提升人類健康。研究院集聚來自哈佛、協(xié)和、北大和浙大的藥劑、藥物遞送和mRNA核酸和臨床研究等領(lǐng)域的頂級團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)建高效協(xié)同創(chuàng)新和轉(zhuǎn)化PAAS平臺，研發(fā)4大納米遞送技術(shù)系統(tǒng)，11條mRNA新藥管線，開發(fā)出8個(gè)創(chuàng)新功效原料，10個(gè)SKU的抗衰護(hù)膚妝械產(chǎn)品，孵化了多家創(chuàng)新型生物科技企業(yè)：北京百替生物（研發(fā)可編程核酸創(chuàng)新藥物）；杭州瑞博爾生物（卡膚瑞品牌的醫(yī)學(xué)級護(hù)膚抗衰妝械產(chǎn)品）等。 |
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