2015年1月12日

热量限制的基本途径

乍看上去

  • 一项小鼠研究表明,限制卡路里的某些健康益处是由于增加了硫化氢气体的产生。
  • 关键的代谢途径存在于酵母,蠕虫,果蝇和小鼠中,这表明它们是高度保守的并且可能具有潜在的临床应用。
硫化氢分子。 热量限制导致气体硫化氢的产量增加。

热量限制是指在没有营养不良的情况下减少食物摄入的过程(通常从正常饮食中减少至少30%)。自1930年代以来,研究人员就知道这种疗法(也称为饮食限制)具有许多健康益处。它可以延长酵母,蠕虫,果蝇和某些小鼠的寿命。热量限制还可以提高对机体某些代谢压力的耐受性。

Drs。领导的团队。哈佛大学公共卫生学院的Christopher Hine和James Mitchell着手确定限制卡路里摄入可以带来健康益处的分子机制。这项研究部分由美国国立卫生研究院国家老龄研究所(NIA),美国糖尿病与消化及肾脏疾病研究所(NIDDK)和美国国家癌症研究所(NCI)资助。结果于2014年12月23日在线发布, 细胞。

研究人员通过暂时停止流向肝脏的血液来诱发小鼠的手术压力。当血液恢复到组织中时,就会显示出损伤和炎症。这种损伤模型称为局部缺血再灌注,类似于人体器官移植,中风或心脏病发作期间发生的损伤。

研究小组发现,在手术前一周饮食被限制在50%以上的小鼠,肝脏损伤的程度要比提供无限食物的小鼠少。但是,通过为小鼠提供额外的蛋氨酸和半胱氨酸,可以限制卡路里限制的有益作用。这两个氨基酸很显着,因为它们都含有硫。

科学家确定,限制这2个含硫氨基酸激活了称为转硫途径的代谢途径,从而导致气体硫化氢(H2S)。当他们删除H的基因时2在小鼠体内产生S的酶后,饮食限制的保护作用消失了。相反,即使没有饮食干预,经过基因改造以产生更多气体的小鼠的手术损害也较小。因此,产生气体对于限制卡路里抵抗手术压力的益处很重要。

进一步的实验表明2硫的产生在酵母,蠕虫,果蝇和小鼠的卡路里限制的寿命模型中发挥了作用。这暗示了卡路里限制中几个益处中的进化保守的代谢途径。

“这一发现表明,H2S是在哺乳动物和低等生物中也具有饮食限制作用的关键分子之一。” Mitchell说。 “虽然需要进行更多实验才能了解H2S发挥了有益的作用,它确实为我们提供了一个新的视角,使我们可以确定分子分子在治疗人类疾病和衰老方面的治疗目标。

— Carol Torgan博士

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参考文献: 内源性硫化氢的产生对于饮食限制的益处至关重要。 Hine C,Harputlugil E,Zhang Y,Ruckenstuhl C,Lee BC,Brace L,Longchamp A,Treviño-VillarrealJH,Mejia P,Ozaki CK,Wang R,Gladyshev VN,Madeo F,Mair WB,Mitchell JR。 细胞。 2014年12月23日。pii:S0092-8674(14)01525-6。 doi:10.1016 / j.cell.2014.11.048。 [Epub提前发行]。 PMID:25542313。  

资金: 美国国立卫生研究院(NIH)的国家老龄研究所(NIA),美国糖尿病与消化与肾脏疾病研究所(NIDDK)和美国国家癌症研究所(NCI);格伦基金会;奥地利科学基金;美国心脏协会;和加拿大卫生研究所。