科学家发现饮食限制如何减缓大脑衰老并延长寿命

众所周知，限制卡路里可以改善健康并延长寿命，但其作用机制在很大程度上仍然是个谜，特别是在它如何保护大脑方面。巴克衰老研究所的科学家们发现了一种名为 OXR1 的基因的作用，该基因对于饮食限制下的寿命延长是必需的，并且对于健康的大脑老化也至关重要。

“当人们限制食物的摄入量时，他们通常认为这可能会影响他们的消化道或脂肪堆积，但不一定会影响大脑，”巴克博士后兼第一作者肯尼斯·威尔逊博士说该研究发表于《自然通讯》上。“事实证明，这是一个在大脑中很重要的基因。”

研究小组还展示了饮食限制如何延缓衰老和减缓神经退行性疾病进展的详细细胞机制。这项工作是在果蝇身上完成的人类细胞还确定了延缓衰老和与年龄相关的神经退行性疾病的潜在治疗靶点。

“我们发现了一种神经元特异性反应，可以介导饮食限制的神经保护作用，”该研究的共同高级作者巴克教授博士说。“间歇性禁食或限制热量等限制营养的策略可能会提高该基因的水平，从而发挥其保护作用。”

该研究的共同资深作者、巴克教授丽莎·埃勒比博士说：“该基因是一个重要的大脑恢复因子，可以防止衰老和神经系统疾病。”

了解饮食限制反应的变异性

该团队的成员之前已经展示了通过饮食限制来改善寿命和健康的机制，但个体和不同组织对热量减少的反应存在很大差异，很明显还有许多尚未发现的过程在发挥作用。该项目旨在了解为什么不同的人对饮食有不同的反应。

研究小组首先扫描了大约 200 种具有不同遗传背景的果蝇品种。这些果蝇用两种不同的饮食饲养，要么是正常饮食，要么是限制饮食，限制饮食的营养只有正常营养的10%。研究人员发现了五个具有特定变异的基因，这些变异在饮食限制下显着影响寿命。其中，有两个在人类遗传学中具有对应物。

研究小组选择了一个基因进行彻底探索，在果蝇中称为“芥末”(mtd)，在人类和小鼠中称为“氧化抵抗1”(OXR1)。该基因可以保护细胞免受氧化损伤，但该基因的功能机制尚不清楚。人类 OXR1 的缺失会导致严重的神经缺陷和过早亡。在小鼠中，额外的 OXR1 可以提高肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 模型的存活率。