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近日，一篇发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中，来自布朗大学的研究人员通过对机体老化和长寿的机制进行研究发现，抑制Sirt4蛋白产生的果蝇或许会短命，人类机体中也存在Sirt4蛋白，而能够产生额外Sirt4蛋白的果蝇则会长寿，此外，缺失Sirt4蛋白的果蝇则会表现出对饥饿敏感性的增加，同时其生育能力和活力会减弱，也无法在机体中进行能量储存。
图片来源：Jason Wood, Brown University 研究结果表明，增强Sirt4的活性或许能够作为一种新型疗法来治疗年龄相关的代谢衰退和疾病，比如糖尿病、肥胖，同时还能促进健康的寿命。研究者Jason Wood说道，蛋白Sirt4负责调节有机体的机体寿命和代谢，尤其是其能够协调代谢对禁食的反应，过量表达产生Sirt4的基因就能够有效延长果蝇的寿命。 果蝇的遗传特质往往能够使其作为良好的有机体模型来帮助研究人员研究人类的行为、发育、遗传和代谢性疾病等；这项研究中，研究者发现，被修饰能够产生额外Sirt4蛋白的果蝇，其健康寿命能够延长20%，而移除果蝇产生Sirt4的能力则会缩短其20%的寿命，此外，如果细胞中缺少Sirt4的话，果蝇就会很快死亡。 Sirt4属于去乙酰化酶(Sirtuins)家族蛋白，该酶类家族能够调节机体的许多方面，比如长寿、代谢、基因组稳定性、糖尿病和神经变性等，同时研究者还在线粒体中发现了Sirt4的存在；人类细胞中包含7种不同的sirtuins，其中三种位于线粒体内部（Sirt3， Sirt4和Sirt5），果蝇细胞中仅含有Sirt4，增加或降低活细胞中Sirt4的表达就能帮助研究人员阐明Sirt4在昆虫或人类机体中的功能。 研究人员首次发现，增加线粒体sirtuin的活性就能有效延长寿命，此前并没有相关研究发现，增加诸如Sirt4等sirtuin就能够延长有机体的寿命；研究者表示，Sirt4或许负责机体对禁食的代谢活动，尤其是当有机体开启从碳水化合物转化到脂肪模式时，该基因就能够对其进行有效调节，相比处于不良营养状况下的正常有机体而言，缺失该基因的有机体常常会死亡地更快。 在禁食期间，Sirt4主要参与能量的转换，如果没有Sirt4，果蝇就无法在禁食状态下获取过多的营养物质，也无法进行脂肪储存；研究人员表示，有机体短暂的禁食对于其重置代谢状态非常重要，本文研究发现，濒于饥饿（near-starvation）的饮食或能改善机体健康，并且延长寿命。但科学家们并不知道禁食逆转老化的分子机制，sirtuins似乎扮演着关键角色，研究人员想通过研究理解sirtuin所扮演的角色以及其在卡路里限制中所参与的途径。 本文研究或能帮助研究人员解释Sirt4的工作机制，研究人员认为Sirt4或许是一个非常重要的靶点，能够帮助改善代谢性疾病并且延长健康的生命，目前研究人员对哺乳动物细胞和组织的相关研究产生了相互矛盾的结果，他们并不清楚线粒体中sirtuins如何影响哺乳动物机体的整体代谢过程，而果蝇仅有一种线粒体sirtuin，其能够为研究人员提供一种明确专注的能力去破坏一种蛋白质。后期研究人员还将继续深入研究评估线粒体中sirtuins的主要功能。 原始出处： Jason G. Wood, Bjoern Schwer, Priyan C. Wickremesinghe, et al. Sirt4 is a mitochondrial regulator of metabolism and lifespan in Drosophila melanogaster. Proceedings of the National Academy of Sciences (2018). DOI: 10.1073/pnas.1720673115 |
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