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线粒体中的代谢重编程如何损益生存和长寿


线粒体质量的减少可延长寿命并防止葡萄糖毒性。图片来源:希腊研究和技术基金会
克里特岛分子生物学和生物技术研究所(Institute of Molecular Biology and Biotechnology,IMBB) 和帕特雷化学工程科学研究所(Institute of Chemical Engineering Sciences,ICE-HT) 的跨学科合作揭示了新陈代谢和衰老速度之间的相互作用,它们都隶属于希腊研究和技术基金会(Institutes of the Foundation for Research and Technology—Hellas,FORTH)。该研究结果发表于2月4日的《自然·通讯》(Nature Communications)。
新陈代谢是一个复杂的生化反应网络,生命体通过新陈代谢利用摄食所获的能量生长并维持健康的生活。线粒体是所有真核细胞中细胞能量转换的主要细胞器,也是发生糖酵解最后步骤的场所。重要的是,新陈代谢的改变极大地影响衰老过程。2月4日发表的这项研究表明,对特定组织中线粒体丰度进行遗传或药理学操控可调节衰老速度。
现在,FORTH的研究人员通过研究秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)发现,线粒体丰度的降低会导致动物寿命的延长。减少的线粒体丰度与活性氧生成量降低、诱导线粒体蛋白毒性应激反应机制和诱导葡萄糖摄取的下调相关。线粒体负荷降低的动物的代谢谱强调了一种生物合成新路线:从细胞葡萄糖代谢开始,从头合成丝氨酸。有趣的是,抑制丝氨酸生成会抵消线粒体消耗对寿命的益处,这表明是该生化途径引致了长寿。
众所周知,长期暴露于高葡萄糖水平下,会引发如糖尿病和肥胖症一类的代谢疾病。事实上,FORTH的科学家发现,在整个发育与成年期增加膳食葡萄糖摄取会使寿命大打折扣。值得注意的是,减少线粒体负荷可改善糖毒性并增进老年时的健康状况。

图片来源:pixabay
这些新发现阐明了代谢重编程帮助长寿的新机制框架,并为设计组织特异性干预措施铺平了道路,旨在缓解与代谢紊乱相关的病理。

图片来源:pixabay
翻译:哥本哈根的量子
审校:赵冰莹
引进来源:希腊研究和技术基金会
本文来自:中国数字科技馆
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