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新数据表明:寿命延长与免疫系统的代谢调节有关。

日期:2019-03-25   来源:乔斯林糖尿病中心   阅读数:705

但在今天发表于《细胞代谢》的一项新研究中,Joslin糖尿病中心的研究人员发现了一种新的延长寿命的机制,它将热量限制与免疫系统调节联系起来。

“调节免疫活性是饮食限制的一个重要方面,”Joslin的副研究主任和高级研究员、哈佛医学院遗传学教授、论文的高级作者Keith Blackwell博士说。它对长寿的调节很重要,在这种情况下,延长寿命。

在这项研究中,Blackwell博士和他的团队发现,热量限制通过降低一种叫做p38的调节蛋白的活性来降低先天免疫水平,从而引发连锁反应效应,最终导致免疫反应降低。


天生的免疫力就像是身体的保安,时刻注意不受欢迎的细菌或病毒。如果先天免疫系统发现某种东西,就会激活急性免疫反应。我们需要两种免疫的某种程度来保持健康,但是过度活跃的先天免疫系统——随着年龄的增长,这种免疫系统更常见——意味着持续的低级炎症,这会导致无数的健康问题。


“[在这项研究之前,]人们研究了人类对衰老的免疫力会发生什么,但是没有人研究过任何有机体的调节免疫力或其活动是否与延长寿命有关,或者作为抗衰老计划的一部分有益,”Blackwell博士说。


这项研究是在显微镜下对线虫进行的。在这些蠕虫中发现的最基本的基因和调控机制通常是人类中存在的基因的简单版本,使它们成为研究人类老化、遗传学和疾病的良好模型。


布莱克威尔博士和他的团队分析了热量限制期间蛋白质水平和遗传途径的作用。他们能够在由p38蛋白调节的特定遗传途径上零位。他们发现当p38完全不活动时,热量限制失败,对先天免疫没有影响。当它是活跃的,但低于正常水平时,它触发了基因通路,将先天免疫反应降低到最佳水平。


“这是我们发现的最令人惊讶的事情。这条通路被下调了,尽管这很关键,”布莱克威尔博士说。


同样令人惊讶的是,这种免疫调节反应是由营养物质而不是细菌激活的。这增加了越来越多的证据,将新陈代谢与免疫系统联系起来。

布莱克威尔博士说:“这真的是哺乳动物中一个新兴的领域,也就是所谓的免疫代谢,即新陈代谢和免疫之间存在着古老的联系。”在这个非常原始的免疫系统中,我们能够证明它是代谢调节的,并且独立于抗病原体功能而影响生命和健康。这就是我开始称之为原始免疫代谢途径或免疫代谢调节的时候。

在做出这一发现之后,布莱克威尔博士好奇地想知道,已知的降低IGF1信号的长寿机制是否也作用于免疫系统。20多年来,对许多不同生物体的一次又一次的研究证实,较低水平的IGF1信号有助于延长寿命。这被认为是由于一种叫做foxo的蛋白质(在c.elegans中称为daf-16)激活了保护因子。

在这项新的研究中,布莱克威尔博士和他的团队发现,当蠕虫体内的IGF信号减少时,类似于Foxo的DAF-16引发的连锁反应不仅增强了保护机制,而且导致蠕虫食欲下降。这自然会使受试者处于热量限制状态。


布莱克威尔博士说:“这在很大程度上将(IGF1信号的)生长机制与食物消费和觅食行为联系起来。”

狐猴样基因活性的降低似乎告诉了这些蠕虫它们处于一种禁食状态,而且营养物质可能是稀缺的。这引导蠕虫保存能量,导致食物摄入量减少。这种自我施加的热量限制会导致先天免疫反应降低。Blackwell博士计划进一步研究Foxo蛋白是如何抑制食欲的,并了解这是否最终会导致药物的发展。

在这项研究中观察到的现象的基因在人类中是保守的。这为人类医疗应用的可能性打开了大门,从优化免疫系统到药物开发以控制食欲。


布莱克威尔博士说:“最终目标是能够控制一个人的健康寿命。”不是为了让人们活到120130岁,而是为了延长健康生活的时间。慢性炎症是人类衰老的主要因素。希望一些特定的机制能够转化为优化人类在衰老过程中的免疫功能,从而增强人类寿命中的健康。

这项研究得到了美国国立卫生研究院(NIH)和美国糖尿病、消化和肾脏疾病研究院(NIDDK)的资助。