促进Sirt4基因活动延长了果蝇的健康寿命

一项关于衰老和长寿机制的新研究发现，果蝇抑制产生蛋白质Sirt4(人体中也存在)是短暂的，而改良后的果蝇可以长寿。此外，缺乏Sirt4显示的苍蝇增加了对饥饿的敏感性，降低了生育力和活动，并且无法在体内使用能量储存。

结果表明，增加Sirt4活性可能是治疗与年龄相关的代谢衰退和疾病(如糖尿病和肥胖)和促进健康寿命的重要途径。该研究发表在“美国国家科学院院刊”上。

“我们证明Sirt4负责调节生物体的寿命和代谢，特别是它协调对禁食的代谢反应，”主要作者杰森伍德说，他是布朗大学分子生物学，细胞生物学和生物化学系的研究员。“我们还证明过量表达Sirt4的基因可以延长苍蝇的寿命。”

果蝇的遗传特性使其成为探索人类行为，发育，遗传和代谢条件以及疾病的生物模型。

在这项研究中，经过改良以产生额外Sirt4的果蝇使其健康寿命延长了20%。消除苍蝇生产Sirt4的能力使他们的健康生命减少了20%。此外，如果细胞中没有Sirt4，从食物中取出的苍蝇会迅速死亡，即使体内仍然存在营养和脂肪。

Sirt4属于一类称为sirtuins的蛋白质，已知可调节长寿，代谢，基因组稳定性，糖尿病和神经变性等方面。Sirt4存在于线粒体中，线粒体是发生呼吸和能量产生的细胞结构。

人体细胞含有七种不同的sirtuins，包括三种线粒体sirtuins，Sirt3，Sirt4和Sirt5。果蝇细胞只含有一种线粒体sirtuin，Sirt 4.在活蝇中增加或减少Sirt4的表达，使研究人员能够发现Sirt4在昆虫中发挥的作用，并可能在人类中发挥作用。

“我们首次表明，增加线粒体sirtuin的活性可以延长寿命，”伍德说。“以前没有研究发现增加线粒体sirtuin(如Sirt4)的活性可以延长生命体的健康寿命。”

该研究还表明，Sirt4可能是一个负责禁食代谢作用的基因，特别是当一种生物从碳水化合物转为脂肪时调节的基因。在营养不良的情况下，缺乏基因的生物比正常情况下的死亡要快得多。

该研究的高级作者，布朗生物学教授斯蒂芬赫尔凡德说，Sirt4参与禁食期间的“燃料转换”。“如果没有Sirt4，禁食时，苍蝇不能获取许多营养素和储存的脂肪。”

研究人员知道，生物体中的临时禁食对于重新调节其新陈代谢是有价值的。这些发现产生了所谓的“近饥饿”饮食，以改善健康和延长寿命。

但科学家们并不知道这种禁食 - 逆转老化机制是如何起作用的。赫尔芬德说，Sirtuins很可能扮演一个角色。“我们希望更多地了解sirtuins的作用及其参与限制卡路里的途径。”

Wood说，这些发现可以作为解释Sirt4如何工作的起点。他参与了之前关于sirtuin活化剂白藜芦醇的研究，该研究与衰老的减缓和癌症与糖尿病等疾病有关。研究表明，白藜芦醇可以激活蛋白质Sirt1。现在，研究人员想知道是什么激活了Sirt4。

“我们认为Sirt4是一个有吸引力的目标，可以帮助改善新陈代谢疾病，并可能延长健康生活，”Helfand说。“在苍蝇中，我们看到它有效，但我们不确定如何。”

Helfand补充说，对哺乳动物细胞和组织的研究已经对线粒体sirtuins如何影响哺乳动物的整体代谢产生了相互矛盾的结果。果蝇只有一个线粒体sirtuin，提供“清除，集中能力破坏这一种蛋白质，”他说。“这为我们提供了评估线粒体sirtuins主要功能的直接方法。”

伍德说，这项研究是基于“整个动物模型”。“在我们停用或过表达基因后，我们可以看到活苍蝇中发生了什么。”

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