PLos Genet:逆天了!脂肪含量更高的細(xì)胞壽命壽命更長!
在一項(xiàng)新的研究中,來自美國密歇根州立大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),脂肪含量較高的細(xì)胞的壽命要比脂肪含量較低的細(xì)胞長。相關(guān)研究結(jié)果于2016年2月23日發(fā)表在PLoS Genetics期刊上,論文標(biāo)題為“An Energy-Independent Pro-longevity Function of Triacylglycerol in Yeast”。
這項(xiàng)研究對更大的生物(如人類)產(chǎn)生影響,這是因?yàn)檫@些研究結(jié)果支持一種被稱作“肥胖悖論”的現(xiàn)象。這一概念指的是超重的人具有最低的由各種原因引起的死亡率,然而,足夠奇怪的是,身材苗條的人的死亡率與歸類為微胖界的人大體相當(dāng)。密歇根州立大學(xué)生物化學(xué)家和分子生物學(xué)家Min-Hao Kuo說,“這種肥胖悖論讓眾多學(xué)科的科學(xué)家感到困惑。但是當(dāng)論及作為研究人類衰老的完美模式生物的酵母時,增加細(xì)胞中的甘油三酯(或者說脂肪)含量會會延長它們的壽命?!?/SPAN>
Kuo的研究小組是世界上首次證實(shí)甘油三酯(triacylglycerol , TAG)含量與壽命之間存在正相關(guān)關(guān)系。他補(bǔ)充到,這種關(guān)聯(lián)支持這種肥胖悖論理論。
TAG是一種在包括動物、植物和真菌在內(nèi)的所有真核生物中發(fā)現(xiàn)的脂質(zhì)。眾所周知,這種脂質(zhì)能夠儲存過多的能量,提供隔熱功能,而且在細(xì)胞內(nèi)積累以便應(yīng)對很多環(huán)境應(yīng)激。然而,令人費(fèi)解的是,TAG如何影響壽命。
Kuo說,“我們的小組利用基因方法操縱[酵母中的] 甘油三酯(TAG)產(chǎn)生和降解的能力。通過一番復(fù)雜的分析,我們證實(shí)通過一種很大程度上不依賴在酵母和人類中常見的其他壽命調(diào)節(jié)途徑的機(jī)制保全壽命。”
Kuo的小組做的第一件事就是剔除TAG肪酶,即將這種脂質(zhì)降解為較小的分子以便用于包括能量獲取在內(nèi)的用途。因?yàn)椴荒軌蚶肨AG,這些酵母就在它們的細(xì)胞中積累脂肪。此外,Kuo和他的同事們還通過增加用于TAG合成的酶表達(dá),增加這種脂肪的產(chǎn)生。
在這兩種情形中,通過阻斷TAG降解和促進(jìn)它的產(chǎn)生,酵母細(xì)胞含有更多的脂肪,擁有更長的壽命。相反地,被剝奪TAG合成能力的酵母細(xì)胞比較苗條,但是死得更早。再者,讓在其他方面都正常的酵母菌株過表達(dá)TAG脂酶促進(jìn)TAG降解,這也會讓酵母細(xì)胞壽命更短。
有趣的是,這些脂肪含量較高壽命長的酵母細(xì)胞似乎并沒有出現(xiàn)明顯的生長缺陷。它們交配,產(chǎn)生子細(xì)胞。它們也具有正常的抵抗不同環(huán)境應(yīng)激的能力。另一方面,其他延長壽命的常用方法,如熱量限制(caloric restriction)和剔除在營養(yǎng)物檢測中起關(guān)鍵性作用的基因,經(jīng)常導(dǎo)致細(xì)胞生長緩慢,或者對環(huán)境應(yīng)激耐受性較差。
盡管Kuo的小組猜測這種延長壽命的功能也存在于人類中,但是他們到目前為止還沒有證明在人類中,TAG也能夠?qū)е逻@種耐人尋味的現(xiàn)象。不過,這項(xiàng)研究為研究包括人類在內(nèi)的高級生物的壽命提供一個新的角度。