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每日科学新闻延缓衰老。热量限制(即饮食)已被证明对许多物种有效,但具体的分子机制尚不清楚。最近,中国学者在《细胞》杂志上发表的研究表明,超过1/2的衰老细胞和1/4的衰老基因可以被“七饱”所逆转。
刘光辉研究小组、曲靖研究小组、中国科学院基因组研究所张玮琪研究小组、美国索尔克生物研究所等研究小组使用大鼠进行实验。将一组实验大鼠分为三组:青年随机进食组、老年随机进食组和老年节食组。后者从中年开始用“七饱”(任何食物摄入的70%卡路里)干预老鼠,并持续节食9个月。这篇论文的作者之一、中国科学院动物研究所的研究员曲靖告诉《科学日报》,这相当于一种从中年(大约40-45岁)开始一直持续到70岁的饮食。
“我们对三组大鼠的皮肤、主动脉、棕色脂肪、白色脂肪、肝脏、肾脏和骨髓中获得的细胞进行了单细胞测序,并对大脑和骨骼肌的不同细胞进行了单细胞测序。”曲靖介绍说,高通量单细胞测序技术被用来一个接一个地“定位”细胞,以找出9种主要组织中的20万个细胞随着年龄增长的样子。这次绘制的细胞图涉及100多种细胞类型,是首个针对哺乳动物衰老和饮食的跨多个器官的单细胞转录组图研究。
通过“年轻与年老的比率”,科学家发现促炎细胞的比例增加了,超过一半的细胞可以被饮食抑制。炎症相关基因表达上调,饮食可以逆转1/4的基因表达变化。老年人细胞通讯超负荷,饮食可以抑制。
在数据挖掘中,研究团队看到了许多基因的变化,并结合以往的科研积累,发现了两个具有潜在应用价值的基因。
“S100a8和其他炎症相关基因在40多种细胞类型的衰老大鼠中上调,而饮食可以抑制30多种细胞类型的这种变化。S100A8蛋白的血清含量也随着年龄的增长而显著增加,并且可以通过饮食来逆转,这表明该蛋白可以用作测量身体衰老程度的潜在分子标记。”该论文的交流作者之一、中国科学院北京基因组研究所的研究员张玮琪表示,该研究小组还发现,衰老导致许多细胞类型的Ybx1基因表达下调,而节食可以逆转20多种细胞类型的这种变化。
据报道,这项研究是由中国科学院动物研究所、中国科学院生物物理研究所和其他机构联合完成的,并得到了国家科技部、中国国家自然科学基金、中国科学院和北京等项目的支持。(记者张家星)
责任:吉爱玲