美國(guó)科學(xué)家近日研究發(fā)現(xiàn),，當(dāng)用某種遺傳手段改造小鼠使其消耗能量的效率降低后,，它們的壽命會(huì)增加，并能抵抗一些老化伴隨病,，如癌癥,、動(dòng)脈硬化、肥胖等,。研究人員表示,，將來(lái)也許能夠基于此開(kāi)發(fā)出相關(guān)藥物，從而能夠在人類身上抵御這些老化伴隨病,。相關(guān)論文12月5日發(fā)表于《細(xì)胞－代謝》（Cell Metabolism）上,。
細(xì)胞的線粒體中會(huì)產(chǎn)生三磷酸腺苷（ATP）分子，它能夠?yàn)樯眢w提供能量,。20世紀(jì)30年代曾經(jīng)流行過(guò)一種減肥藥——2,4-二硝基苯酚（DNP）,，它會(huì)阻斷這一過(guò)程，導(dǎo)致線粒體產(chǎn)生熱量而非ATP,，并促使細(xì)胞代謝碳水化合物和脂肪,。后來(lái)多人由于過(guò)熱死亡，DNP在1938年被廢止使用,。近來(lái)有研究發(fā)現(xiàn),，線粒體中與DNP工作原理相似的解偶聯(lián)蛋白（uncoupling proteins）也有助于減肥。
而在最新的研究中,，美國(guó)華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的內(nèi)分泌學(xué)家Clay Semenkovich和研究小組發(fā)現(xiàn),，解偶聯(lián)蛋白1（UCP1）的作用可能不限于減肥，它還能幫助抵御一些老化伴隨病,。研究人員利用遺傳手段讓小鼠的骨骼肌表達(dá)少量的UCP1,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些小鼠的代謝速率更高,，但表現(xiàn)得更為健康,。它們的身體中心溫度只比正常小鼠高出0.5攝氏度，平均壽命為30個(gè)月,，而正常小鼠的平均壽命為27個(gè)月,。在淋巴癌的死亡率方面，正常小鼠53只中有12只死亡,，而實(shí)驗(yàn)小鼠51只中只有4只死亡,。實(shí)驗(yàn)小鼠還避免了動(dòng)脈硬化的形成,。另外，已經(jīng)肥胖的實(shí)驗(yàn)小鼠骨骼肌表達(dá)了UCP1后,，體重和血壓都會(huì)下降,。
研究小組推測(cè)，UCP1的益處可能歸功于新陳代謝的增加,，引發(fā)的分子路徑導(dǎo)致了與老化伴隨病相聯(lián)系的慢性炎癥的減少,。華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的生理學(xué)家Kevin Conley認(rèn)為還有其它方面的原因，他認(rèn)為低效率的肌肉會(huì)刺激產(chǎn)生更多線粒體,，有可能因此導(dǎo)致“細(xì)胞的重建,，從而逆轉(zhuǎn)了由老化和老化伴隨病帶來(lái)的細(xì)胞損害”。
Semenkovich表示,，此次研究結(jié)果有可能應(yīng)用于人類身上,。他說(shuō)：“如果我們能夠找到在人類骨骼肌中進(jìn)行這種標(biāo)靶治療的方法，那么它將有利于治療老化伴隨病,。”荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)（Maastricht University）的生物學(xué)家Patrick Schrauwen對(duì)此表示贊同,，不過(guò)他補(bǔ)充說(shuō)，目前對(duì)于人類身體中的解偶聯(lián)蛋白了解得很少,，所以在嘗試?yán)盟鼈兊钟膊∏?，還需要進(jìn)行更多的研究。（科學(xué)網(wǎng) 梅進(jìn)/編譯）
原始出處:
Cell Metabolism, Vol 6, 497-505, 05 December 2007
Short Article
Respiratory Uncoupling in Skeletal Muscle Delays Death and Diminishes Age-Related Disease
Allison C. Gates,1,3 Carlos Bernal-Mizrachi,1,3 Sharon L. Chinault,1,3 Chu Feng,1 Jochen G. Schneider,1 Trey Coleman,1 James P. Malone,1 R. Reid Townsend,1 Manu V. Chakravarthy,1 and Clay F. Semenkovich1,2,
1 Division of Endocrinology, Metabolism and Lipid Research, Department of Medicine, Washington University School of Medicine, St. Louis, MO 63110, USA
2 Department of Cell Biology and Physiology, Washington University School of Medicine, St. Louis, MO 63110, USA
Corresponding author
Clay F. Semenkovich
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Age-related disease, not aging per se, causes most morbidity in older humans. Here we report that skeletal muscle respiratory uncoupling due to UCP1 expression diminishes age-related disease in three mouse models. In a longevity study, median survival was increased in UCP mice (animals with skeletal muscle-specific UCP1 expression), and lymphoma was detected less frequently in UCP female mice. In apoE null mice, a vascular disease model, diet-induced atherosclerosis was decreased in UCP animals. In agouti yellow mice, a genetic obesity model, diabetes and hypertension were reversed by induction of UCP1 in skeletal muscle. Uncoupled mice had decreased adiposity, increased temperature and metabolic rate, elevated muscle SIRT and AMP kinase, and serum characterized by increased adiponectin and decreased IGF-1 and fibrinogen. Accelerating metabolism in skeletal muscle does not appear to impact aging but may delay age-related disease.
