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你有沒有這樣的親身體驗——年紀漸長,吃的和以前差不多甚至更少,運動也沒偷懶,肚子卻日漸圓潤。大部分人會歸結(jié)為“代謝變慢了”,那它究竟慢在哪里?
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代謝,本質(zhì)上就是身體將食物轉(zhuǎn)化為能量、維持生命運轉(zhuǎn)的過程。它涉及糖、脂肪、蛋白質(zhì)等多種物質(zhì)的分解合成,并需要多個細胞器協(xié)同工作。
其中,一個討論度較低的細胞器——過氧化物酶體,是代謝網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵一環(huán)。而長久以來,它在代謝和衰老中的重要性很可能被低估了...
那么,過氧化物酶體、代謝、衰老,這三者存在怎樣千絲萬縷的聯(lián)系?哈佛大學William B. Mair團隊發(fā)表在《Nature Aging》上的一項研究,帶來了最新答案[1]。
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過氧化物酶體:長壽助攻
2023年,斯坦福大學團隊發(fā)現(xiàn):給線蟲補充單不飽和脂肪酸(MUFA)后,其壽命延長了約33%。機制上,MUFA同時上調(diào)了腸道中脂滴和過氧化物酶體的數(shù)量;而一旦敲低過氧化物酶體相關(guān)基因,延壽效果就會消失[2]。這說明過氧化物酶體在“好脂肪”延壽中不可或缺
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圖注:補充MUFA可上調(diào)脂滴與過氧化物酶體,使線蟲壽命延長約33%。
那么,過氧化物酶體本身會不會隨年齡增長而發(fā)生變化?如果它失靈了,會發(fā)生什么?這正是哈佛團隊要回答的問題。
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這個蛋白,牽動了整個代謝鏈條
這就得提到一個關(guān)鍵蛋白:PRX-5,它的作用是把過氧化物酶體干活所需要的酶送進去。有它在,過氧化物酶體才能正常運轉(zhuǎn)。
實驗發(fā)現(xiàn),PRX-5在線蟲體內(nèi)隨年齡持續(xù)減少,且時間段與代謝靈活性變?nèi)醯臅r期大致重疊。代謝靈活性就是身體在糖代謝和脂代謝之間的切換能力。年輕時餓一頓,身體會快速開啟燃脂;老了后,切換會變遲鈍,身體過度依賴碳水化合物供能,更容易囤積脂肪。
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圖注:PRX-5在線蟲體內(nèi)隨年齡增長持續(xù)減少(d1-d12);老年線蟲(d8)禁食后脂肪儲備幾乎未減少,代謝靈活性變差。
那PRX-5下降是代謝靈活性變差的原因,還是僅為伴隨現(xiàn)象?研究者做了直接驗證:人為減少線蟲體內(nèi)的PRX-5,結(jié)果它們的脂肪變得燒不動了——過氧化物酶體需要的酶導入失敗、脂滴數(shù)量激增、體積膨脹,形成頑固的“大油滴”。同時,線粒體開始腫脹,膜電位異常。
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圖注:PRX-5減少后,線蟲腸道脂滴(綠色熒光)數(shù)量顯著增加、體積膨脹。
就是說,一個PRX-5的缺失,就足以讓年輕線蟲的過氧化物酶體失靈,代謝狀態(tài)快速老化;并且過氧化物酶體是代謝靈活性喪失的上游開關(guān),它失效在前,線粒體損傷在后
更不妙的是,在過氧化物酶體失能時,連“好脂肪”都可能倒戈。EPA(魚油里的明星成分)等多不飽和脂肪酸不僅沒被利用,反而大量堆積,變成了難搞的頑固脂肪。
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飲食限制延壽,原來也靠它
不慌,始作俑者找到了,通常有得救。直接恢復線蟲的PRX-5水平,原本堆積的頑固脂滴意料之中地開始減少,線粒體腫脹和膜電位異常得到改善,線蟲壽命還延長了約24%。
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圖注:過表達PRX-5顯著延長線蟲壽命。
雖然普通人不能編輯自己的基因,但研究中還有一個更貼近現(xiàn)實的發(fā)現(xiàn):我們老生常談的飲食限制(DR)延壽,原來也離不開過氧化物酶體
限制熱量攝入的線蟲,體內(nèi)PRX-5水平更高,過氧化物酶體的工作狀態(tài)更正常。如果在限制飲食的同時降解PRX-5,延壽效果就會消失。說明功能正常的過氧化物酶體是飲食限制延壽的必要條件。
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圖注:飲食限制顯著延長線蟲壽命;但若在飲食限制的同時降解PRX-5,壽命回落至自由進食水平。
這個過程中,飲食限制維持了NHR-49蛋白活性(線蟲中的一種核激素受體,哺乳動物中對應(yīng)的同源物叫PPAR-α),它負責調(diào)控PRX-5以及過氧化物酶體所需酶的表達,從而使其正常工作,實現(xiàn)延壽。
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圖注:飲食限制維持老年線蟲NHR-49核定位(活性),自由進食則導致其核內(nèi)信號減弱。
省流版總結(jié):衰老使NHR-49失活,PRX-5跟著下降,過氧化物酶體失靈,脂滴固化和線粒體損傷接踵而至,代謝變差,脂肪堆積。恢復PRX-5或堅持飲食限制,即可恢復代謝靈活性
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代謝靈活的“免費處方”
除了飲食限制,一些來自基礎(chǔ)研究的新線索或許能成為未來的新趨勢。
例如,有研究發(fā)現(xiàn),在衰老的人肺成纖維細胞中,PEX5和過氧化物酶體活性顯著降低,并通過p38 MAPK–TFEB通路誘導細胞衰老;而外源補充牛磺酸即可恢復PEX5水平,逆轉(zhuǎn)部分衰老表型[3]。不過能否通過改善過氧化物酶體功能來延壽,仍需進一步探究。
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圖注:牛磺酸通過調(diào)控PEX5-p38 MAPK–TFEB通路,逆轉(zhuǎn)相關(guān)細胞衰老表型。
對于正在挑選補劑的人來說,這項研究也有所啟發(fā):過氧化物酶體如果失靈,連EPA這種魚油里的明星成分都可能幫倒忙。身體能不能用好營養(yǎng),跟營養(yǎng)本身同樣重要。優(yōu)先保護好代謝處理能力,再談補劑,可能才能錦上添花
好消息是,越來越多的研究表明,一些健康習慣就有助于保護過氧化物酶體。例如,過氧化物酶體在大腦膠質(zhì)細胞中的蛋白導入具有晝夜節(jié)律,規(guī)律作息能幫助維持脂質(zhì)代謝穩(wěn)態(tài)[4-5];運動則能通過激活PGC-1α和PPARα等調(diào)控因子,促進整個脂肪酸氧化體系的運轉(zhuǎn)[6]。
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圖注:晝夜節(jié)律紊亂對人體脂質(zhì)代謝的影響。
所以說,年紀越大,脂肪越難掉,過氧化物酶體老化失靈導致代謝靈活性變差就是可能原因之一。少吃多動多睡覺,最有效的抗衰,往往需要最樸素的干預方式~
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參考文獻
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