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吃得少,活得長

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,只要營養充足,壽命都會延長,而且活得更健康。
 
 
 
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。
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