Cell重磅综述:从机制到干预,深度解密长寿饮食策略
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摘 要
介 绍
表1 词汇表 |
饮食限制(dietary restriction,DR):描述特定饮食成分或数量减少的广义术语 热量限制(caloric restriction,CR):总热量摄入减少 蛋白质限制(protein restriction,PR):饮食中蛋白质含量的减少 蛋氨酸限制(methionine restriction,MR):饮食中蛋氨酸水平的降低 限时喂养(time-restricted feeding,TRF):减少每日可进行食物摄入的时期(动物研究) 限时进食(time-restricted eating,TRE):减少每日可进行食物摄入的时期(临床研究) 间歇性禁食(intermittant fasting,IF):每天或每周短期禁食 12-48 小时 定期禁食(periodic fasting,PF):持续 48 小时或更长时间的长时间禁食,通常每月发生两次或更少 禁食模拟饮食(fasting-mimicking diet,FMD):一种营养计划,其成分的含量不会干扰禁食反应 生酮饮食(ketogenic diet,KD):脂肪含量非常高,碳水化合物含量非常低的饮食 健康寿命(healthspan):维持健康状态和机体功能的生命周期 长寿饮食(longevity diet,LD):旨在提高健康寿命的饮食成分或饮食方案 |
线虫一般通过细菌注入层提供食物,因此,线虫的DR通常是通过食物稀释来实现的。因线虫个体的实际卡路里摄入量无法被量化,因此线虫研究中一般会使用DR而不是CR一词。实验表明,DR可有效延长线虫的寿命,DR处理会导致多种经基因筛选鉴定出的长寿基因的募集,包括调节生长信号、蛋白质稳态、应激反应和代谢通路的基因。在线虫中,禁食会诱导应激反应并进一步诱导蛋白质稳态相关的通路,维持蛋白质稳态的稳定,表明禁食会诱导产生代谢相关的保护机制。线粒体和过氧化物酶体功能也与DR调节线虫寿命的机制有关。其中,线粒体结构的重塑是长寿所必需的,过氧化物酶体的参与则表明在营养缺乏期间脂质燃料的重要性。大家普遍认为激活或抑制相关基因是延长寿命的关键,但寿命延长还涉及其它调节机制。DR处理会通过RNA加工来改变基因表达,使得代谢以脂质代谢为基础。调节蛋白质整体稳态(protein homeostasis,proteostasis)在DR机制中也很重要,尽管整体蛋白翻译减少了,但部分重要翻译会被优先考虑,这表明蛋白质合成的调整更细致,而不是简单的节能减少。在细胞方面,增强自噬的遗传策略可以延长线虫的寿命,这表明回收和/或去除受损蛋白质的重要性。自噬的保护作用与线粒体功能有关,表明代谢调节的蛋白质稳态通路参与长寿调节。通过蛋白酶体系统靶向降解蛋白质的效率或效果也容易受到年龄的影响,但可以通过模拟DR或抑制生长信号的遗传策略来挽救。线虫模型中的衰老研究显示了与长寿调节相关通路和过程的复杂性,并指出了它们之间的关键相互作用,其中生长变化伴随着新陈代谢的变化,进而影响生长和蛋白质稳态。