作者丨唐一塵
如果你想增強免疫系統，減少全身的炎症，延緩與年齡相關疾病的發生，活得更長，那麼就少吃食物。
這是來自中美科學家的一項新研究的結論，該研究提供了迄今為止關於限制熱量飲食對老鼠細胞影響的最詳細報告。
雖然熱量限制的好處早已為人所知，但新結果表明，這種限制可以防止細胞通路的老化。相關論文北京時間2月28日00:00刊登於《細胞》。
“我們已經知道限制卡路里的攝入可以延長壽命，但現在我們展示了在單細胞水平上出現的變化。”該論文通訊作者、美國索爾克研究所基因表達實驗室教授Juan Carlos Izpisua Belmonte說，“這給了我們一個目標，最終能夠用藥物治療人類衰老。”
衰老是許多人類疾病的最高危險因素，包括癌症、痴呆、糖尿病和代謝綜合徵。
在動物模型中，熱量限制已被證明是對抗這些與年齡有關疾病的最有效干預措施之一。
儘管研究人員知道，隨著生物體的衰老，單個細胞會發生許多變化，但他們不知道熱量限制會如何影響這些變化。
在這篇新論文中，Belmonte與中國科學院生物物理研究所等機構的合作者，比較了攝入熱量少30%的老鼠和正常飲食的老鼠之間的區別。
這些參與飲食控制的動物月齡在18個月到27個月之間。（對人類來說，這大致相當於從50歲到70歲的人遵循卡路里限制飲食。）
在飲食開始和結束時，研究人員從56只老鼠的40種細胞類型中分離和分析了總共168703個細胞。這些細胞來自脂肪組織、肝臟、腎臟、主動脈、皮膚、骨髓、大腦和肌肉。
在每個分離的細胞中，研究人員使用單細胞基因測序技術測量基因的活動水平。
他們還研究了任何給定組織中細胞類型的整體組成。然後，他們比較了每種飲食中的老齡鼠和幼鼠的差異。
結果顯示，正常飲食的老鼠變老時發生的許多變化，沒有出現在限制飲食的老鼠身上。
即使到了老年，吃得少的動物的許多組織和細胞也與年輕老鼠的組織和細胞非常相似。
總的來說，在正常飲食的老鼠組織中，57%的細胞組成的年齡相關變化在熱量限制飲食的老鼠中沒有出現。
“這種方法不僅告訴我們熱量限制對這些細胞類型的影響，而且還提供了最完整和詳細的研究，分析衰老過程中單細胞水平上發生了什麼。”論文聯合通訊作者、中國科學院生物物理研究所的劉光慧說。
受飲食影響最大的一些細胞和基因，與免疫、炎症和脂質代謝有關。
幾乎每個被研究的組織的免疫細胞數量都隨著對照組老鼠的衰老而顯著增加，但是在限制熱量攝入的老鼠中卻沒有受到年齡的影響。
在褐色脂肪組織中，熱量限制飲食使許多抗炎基因的表達水平恢復到年輕動物的水平。
研究人員表示，這項研究的主要發現是，在衰老過程中炎症反應的增加可以被熱量限制系統地抑制。
他們還發現，轉錄因子——可以廣泛改變許多其他基因活動的開關——也被熱量限制所改變，而且其中一個脫穎而出。
在23種不同類型的細胞中，轉錄因子Ybx1的水平被飲食改變。研究人員認為Ybx1可能是一種與年齡有關的轉錄因子，並計劃對其影響進行更多的研究。
論文另一位作者、索爾克研究所研究員ConcepcionRodriguez Esteban說:“人們說‘吃什麼就是什麼’，我們在很多方面都發現了這一點。隨著年齡的增長，細胞狀態顯然取決於你與環境的互動，包括你吃了什麼，吃了多少。”
研究人員目前正試圖利用這些信息，發現衰老藥物靶點，並開發延長壽命和健康壽命的戰略。
Belmonte是索爾克研究所資深教授，曾任西班牙再生醫學研究所所長，主要從事發育生物學和再生醫學領域的研究，在《細胞》《自然》等雜誌上發表學術論文300餘篇，擔任多個學術期刊編委，榮獲各種獎項，其中包括Roger GuilleminNobel Endowed Chair，Doctor Benepres Honor Prize等。
Concepcion Rodriguez Esteban 和Juan Carlos Izpisua Belmonte（右）
圖中所示為熱量限制對細胞功能各方面的影響，其總體結果是減少了炎症和許多與衰老相關基因的活性。圖片來源：Salk Institute
相關論文信息：
http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.008
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