來(lái)源:生物世界 2023-02-28 14:38
這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),與酒量相關(guān)的酒精脫氫酶ADH-1是促進(jìn)長(zhǎng)壽的下游效應(yīng)物,其激活足以延長(zhǎng)從酵母到人類的健康壽命和最終壽命。這提示我們,ADH-1可能是一個(gè)十分重要的抗衰老干預(yù)靶點(diǎn)
眾所周知,喝酒有害健康,許多研究表明,酒精(乙醇)是一種致癌物,喝酒與包括癌癥在內(nèi)的一系列傷害和疾病有關(guān)。我們?cè)诤染坪?,酒精進(jìn)入體內(nèi),首先被肝臟中的乙醇脫氫酶(ADH)轉(zhuǎn)化為乙醛,乙醛被乙醛脫氫酶(ALDH)轉(zhuǎn)化為乙酸,乙酸最終被轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。
通常情況下,人們的ADH酶活性相差不大,而ALDH酶活性則差別較大,因此,ALDH活性是酒量主要決定因素。增加ALDH酶活性能夠加速酒精代謝的有毒的中間產(chǎn)物乙醛的轉(zhuǎn)化,減少飲酒對(duì)身體的傷害。
那么,增加ADH酶活性會(huì)有什么益處呢?一項(xiàng)最新研究顯示,增加乙醇脫氫酶1(ADH-1)活性可延長(zhǎng)壽命。
近日,美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)的研究人員在 Cell 子刊 Current Biology 上發(fā)表題為:Increased alcohol dehydrogenase 1 activity promotes longevity(增加乙醇脫氫酶1活性可延長(zhǎng)壽命)的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)了由乙醇脫氫酶(ADH)介導(dǎo)的抗衰老反應(yīng)(簡(jiǎn)稱AMAR),這種酒精代謝相關(guān)的酶在多種長(zhǎng)壽秀麗隱桿線蟲(chóng)模型中被激活,并且是長(zhǎng)壽表型所必須的。不僅如此,ADH-1同源物在禁食小鼠和人類(多項(xiàng)研究表明禁食促進(jìn)長(zhǎng)壽)中同樣被誘導(dǎo),表明ADH-1在廣泛的物種中發(fā)揮抗衰老效應(yīng)。
這項(xiàng)研究提示我們,ADH-1可能是一個(gè)十分重要的抗衰老干預(yù)靶點(diǎn),可以之為核心開(kāi)發(fā)全新的抗衰老療法。
近年來(lái),全球老齡化程度加劇,抗衰老研究成為了世界生命科學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的前沿和熱點(diǎn)。在過(guò)去的幾十年里,科學(xué)家們一直在努力破解人類衰老的秘密,與衰老相關(guān)的信號(hào)分子被相繼發(fā)現(xiàn),并以此衍生了多種抗衰老療法。
然而,這些衰老相關(guān)因子大多是上游信號(hào)樞紐(如mTOR)或中間轉(zhuǎn)錄因子(如FOXO/DAF-16),目前尚不清楚是否有下游效應(yīng)物對(duì)長(zhǎng)壽是必要且充分的。具有強(qiáng)大抗衰老作用的下游效應(yīng)物有助于揭示決定衰老速度的基本機(jī)制,并且可能是更安全、更有效的抗衰老靶標(biāo)。
發(fā)掘這種長(zhǎng)壽的下游效應(yīng)物的一個(gè)十分有吸引力的方法是研究在多種促長(zhǎng)壽條件下負(fù)責(zé)激活抗衰老程序的轉(zhuǎn)錄因子(TFs),其中一個(gè)突出的抗衰老TF是轉(zhuǎn)錄因子EB(TFEB)。在研究衰老的模式生物——秀麗隱桿線蟲(chóng)(C. elegans)中,TFEB的同源物為HLH-30。
多項(xiàng)研究顯示,激活HLH-30可以延長(zhǎng)線蟲(chóng)壽命并減少衰老相關(guān)的生物標(biāo)志物。此外,有研究表明,作為自噬和溶酶體生物發(fā)生的主要調(diào)節(jié)因子,HLH-30通過(guò)激活自噬來(lái)延長(zhǎng)健康和壽命,而自噬被認(rèn)為是生物體長(zhǎng)壽所普遍必須的。
在這項(xiàng)最新研究中,研究團(tuán)隊(duì)在mxl-3突變的長(zhǎng)壽線蟲(chóng)模型(以下簡(jiǎn)稱:mxl-3線蟲(chóng))發(fā)現(xiàn)了與上述研究不同的新現(xiàn)象:
由mxl-3驅(qū)動(dòng)的長(zhǎng)壽需要HLH-30的活性,而HLH-30是自噬的主要調(diào)節(jié)因子,研究團(tuán)隊(duì)首先假設(shè)HLH-30通過(guò)激活自噬促進(jìn)了mxl-3線蟲(chóng)的長(zhǎng)壽。但與預(yù)期相反,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)自噬在mxl-3線蟲(chóng)中沒(méi)有被激活。在這些擁有長(zhǎng)壽表型的mxl-3線蟲(chóng)中,自噬和溶酶體活性都不是必需的。簡(jiǎn)而言之,mxl-3線蟲(chóng)的壽命依賴于HLH-30,但不依賴于自噬。
ADH-1對(duì)于延長(zhǎng)壽命和健康壽命是必要和充分的
與此同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)意外地發(fā)現(xiàn),編碼酒精脫氫酶ADH-1的基因在mxl-3線蟲(chóng)和其他依賴于HLH-30的長(zhǎng)壽線蟲(chóng)模型中被誘導(dǎo),包括熱量限制(eat-2突變體)、胰島素信號(hào)缺乏(daf-2缺陷)和生長(zhǎng)受限(mTOR抑制)。
更重要的是,ADH-1基因?qū)τ谒羞@些抗衰老干預(yù)的長(zhǎng)壽表型都是必要的,并且過(guò)表達(dá)ADH-1就足以延長(zhǎng)秀麗隱桿線蟲(chóng)的壽命。進(jìn)一步的研究表明,ADH-1通過(guò)代謝有毒的甘油來(lái)延長(zhǎng)壽命,這種有害物質(zhì)會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而不斷積累。
ADH-1通過(guò)阻止促進(jìn)衰老的代謝物甘油的積累來(lái)延長(zhǎng)壽命
最后,研究團(tuán)隊(duì)還提出證據(jù)表明,ADH-1的抗衰老能力可能在物種之間是高度保守的,具有從低等生物到高等動(dòng)物的廣泛性。例如,ADH-1過(guò)表達(dá)也可以延長(zhǎng)酵母的壽命,ADH-1直系同源物在熱量受限的小鼠和人類中同樣被誘導(dǎo)。
ADH-1在熱量限制下被誘導(dǎo)激活,并足以延長(zhǎng)酵母的壽命
總而言之,這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),與酒量相關(guān)的酒精脫氫酶ADH-1是促進(jìn)長(zhǎng)壽的下游效應(yīng)物,其激活足以延長(zhǎng)從酵母到人類的健康壽命和最終壽命。這提示我們,ADH-1可能是一個(gè)十分重要的抗衰老干預(yù)靶點(diǎn),可以以之為核心開(kāi)發(fā)全新的抗衰老療法。
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