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吃得少，活得長

102/09/09 10124

王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

科學家早就發現，酵母菌（一種真菌）、線蟲、果蠅、老鼠等物種，要是減少攝取的熱量（減少平時攝取量的4～6成），只要營養充足，壽命都會延長，而且活得更健康。以線蟲為例，要是限制牠們每日攝取的熱量，在理想狀況下，牠們的壽命會比吃飽喝足的線蟲長20～50％。

對於這個「節食增壽」的現象，科學家仍不清楚其間的分子機制。不過，最近有兩個研究團隊找到了兩個相關的蛋白質：PHA－4與SKN－1。它們都是轉錄因子—能控制基因表現的蛋白質。

過去，科學家發現在線蟲的發育過程中，PHA－4與喉頭形成有關，而且與哺乳類的FOXA是同源蛋白質。在哺乳類體內，FOXA一方面與胚胎發育有關，另一方面又涉及成體的葡萄糖代謝。而在線蟲，從胚胎到成體都有PHA－4，但是它在成體內的功能，過去知道得很少。

美國加州沙克研究院的團隊，以基因工程技術操縱線蟲製造PHA－4的基因，使牠們成熟後身體就不再製造PHA－4。結果，那些線蟲即使吃得少，也不會活得長。此外，他們還發現正常線蟲在節食後，體內製造PHA－4的m－RNA就會增加，表示節食與PHA－4的生產有因果關係。還有，節食會促成線蟲體內幾個基因的表現；它們生產抗氧化物，保護身體不受自由基的傷害。要是線蟲體內沒有PHA－4，即使節食，那些基因也不會表現。也就是說，那幾個基因也是PHA－4的調控目標。

在成熟線蟲體內，小腸、性腺及一些神經元裡可以發現PHA－4。不過，這個蛋白質的功能卻是使整條線蟲活得長、活得健康。科學家推測，那可能是透過內分泌系統達成的效果。在哺乳類體內，FOXA會調節升糖—與胰島素代謝有關的一種荷爾蒙；高等動物在禁食期間，身體就會分泌。線蟲缺乏升糖素的同源物，但是牠們可能利用功能類似荷爾蒙的蛋白質執行類似任務。

至於SKN－1，與PHA－4一樣，也是發育不可或缺的蛋白質，與腸子及相關組織的形成有關。在成熟線蟲體內，SKN－1有抗氧化功能；這個線蟲蛋白質與哺乳類的NRF2轉錄因子同源，NRF2也有抗氧化功能。線蟲要是突變，缺乏製造SKN－1的基因，壽命就較短，但是科學家仍不清楚SKN－1的確切功能。

現在，美國麻省理工學院的研究團隊發現，線蟲缺乏SKN－1，節食就不再有長壽效果。在成年線蟲體內，腸子與ASI神經元製造的SKN－1形式不同。只有ASI神經元製造的SKN－1與節食延壽的效果有關，節食會促使ASI神經元製造更多SKN－1。線蟲的1對ASI神經元位於喉頭，是感覺神經元，負責整合環境資訊，製造多種荷爾蒙輸送全身。研究人員推測，ASI神經元釋放的荷爾蒙，能整合線蟲對節食的生理反應，而那些荷爾蒙的製造與釋放，又受SKN－1的調控。

簡言之，這些發現顯示：節食會觸發複雜而有條理的生理過程，那些過程不是身體對節食的被動反應。不過，科學家雖然證實了SKN－1與PHA－4是節食增壽的必要條件，它們卻不是充分條件。研究人員推測，節食增壽可能是它們觸發的內分泌反應導致的結果。至於其中的細節，大概還要一段時間才會揭露吧。

資料來源

《科學發展》2007年7月，415期，74 ~ 77頁

習慣(8) 抗氧化(29) 蛋白質(66) 自由基(29) 科發月刊(5210)

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