世界生命科學(xué)前沿動(dòng)態(tài)周報(bào)（八十九）

研究發(fā)現(xiàn)胰島素敏感性與細(xì)胞動(dòng)力工廠有關(guān)：線粒體發(fā)生突變的小鼠壽命更長(zhǎng)，脂肪更少

Science Daily 2013年1月28日：如果在小鼠身上的新研究發(fā)現(xiàn)具有啟示性的話，那么就可以調(diào)適細(xì)胞的動(dòng)力工廠即線粒體的某一特性來(lái)增加胰島素敏感性，減少體重和脂肪含量甚至是延長(zhǎng)壽命。就該目標(biāo)進(jìn)行的探索未來(lái)有望為II型糖尿病治療提供新療法。II型糖尿病是一種內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病，影響著美國(guó)8%的人群。并且該研究還表明有望為衰老的生物學(xué)研究提供新的研究思路。

該研究發(fā)表在美國(guó)實(shí)驗(yàn)生物學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)雜志（The FASEB Journal）上，作者是來(lái)自美國(guó)猶他州健康科學(xué)中心的圣安東尼奧醫(yī)學(xué)院和高校壽命衰老研究Barshop研究所。他們發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)參與線粒體功能的一蛋白質(zhì)復(fù)合物活性降低與其健康情況改變具有關(guān)聯(lián)性：該組小鼠的平均壽命延長(zhǎng)了20%。

悖論
“這是一個(gè)意想不到的發(fā)現(xiàn)，一般都會(huì)認(rèn)為能使線粒體功能減弱的就會(huì)引起破壞作用，可是我們卻發(fā)現(xiàn)了壽命增加和有益的代謝效果，”該研究的主要作者、醫(yī)學(xué)院細(xì)胞和結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究副教授Deepa Sathyaseelan博士說(shuō)。

“最重要的一點(diǎn)是我們發(fā)現(xiàn)小鼠的體重和脂肪含量都減少了，” Sathyaseelan博士說(shuō)，“脂肪含量的減少是由脂肪利用率增加引起的?！?/FONT>

脂肪利用率
線粒體生成ATP能量，用于支持包括呼吸和思考在內(nèi)的各種生命功能。此外，細(xì)胞動(dòng)力工廠是脂肪利用的一個(gè)主要場(chǎng)所，該研究的資深作者，細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物學(xué)教授Holly Van Remmen博士說(shuō)。 脂肪組織是發(fā)揮著多種功能的一種內(nèi)分泌器官，使其在體內(nèi)保持合適的比例很重要，過(guò)多或過(guò)少的脂肪含量都是有害的。

科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，發(fā)生突變的小鼠生成更多的新線粒體。這點(diǎn)很重要因?yàn)榧?xì)胞是在不斷地進(jìn)行自我重建，包括線粒體修復(fù)。

與衰老的關(guān)系
線粒體功能障礙隨著年齡的增長(zhǎng)而發(fā)生，與多種衰老相關(guān)疾病有關(guān)，如II型糖尿病，心臟病和癌癥。Sathyaseelan博士說(shuō)該研究“為研究線粒體如何調(diào)節(jié)胰島素敏感性提供了新思路，代表著糖尿病研究邁出了重要的一步。

II型糖尿病是一種胰島素異常疾病，胰島素是胰腺β細(xì)胞分泌的一種激素，具有幫助身體儲(chǔ)存和利用食物糖分的作用。但I(xiàn)I型糖尿病患者的身體卻發(fā)生了胰島素抑制，也就是，不能有效地對(duì)該激素做出反應(yīng)。隨著時(shí)間的積累，糖尿病患者體內(nèi)的β細(xì)胞就開(kāi)始死亡，以致更少的胰島素產(chǎn)生來(lái)滿足需求。就這樣，體內(nèi)的激素水平越來(lái)越低而糖水平卻越來(lái)越高，破壞了血管和器官。

對(duì)長(zhǎng)壽的解讀
Van Remmen博士說(shuō)：“我還想指出的是這些小鼠的壽命延長(zhǎng)了；對(duì)我們來(lái)說(shuō)，從衰老的角度來(lái)看，這點(diǎn)非常重要。我們想要弄清楚在影響線粒體功能的一種蛋白質(zhì)復(fù)合物活性降低60% 的情況下，它們是怎樣變得長(zhǎng)壽的?！?/FONT>

Sathyaseelan博士發(fā)現(xiàn)與復(fù)合物活性降低相關(guān)的生命延長(zhǎng)也可見(jiàn)于別的物種，如蛔蟲(chóng)和蒼蠅。Barshop 研究所生理學(xué)副教授Shane Rea 博士是首批在蛔蟲(chóng)身上發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的研究者之一。

Barshop研究所團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)小鼠來(lái)自同樣進(jìn)行著此類研究的一個(gè)意大利研究所。Sathyaseelan博士最近也獲得了美國(guó)心臟協(xié)會(huì)為期兩年的$140,000的資助，以完成線粒體功能障礙和胰島素敏感性的相關(guān)性研究。

點(diǎn)評(píng): 科學(xué)家們關(guān)于尋找延長(zhǎng)壽命和糖尿病治療方法的注意力也慢慢轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)線粒體代謝學(xué)說(shuō)等相關(guān)的研究上來(lái)，但目前沒(méi)有實(shí)質(zhì)性突破和發(fā)現(xiàn)，在代謝性疾病和長(zhǎng)壽的研究方向仍有很長(zhǎng)的路要走。

相關(guān)文獻(xiàn)：