吃得少 活得长

热量限制对细胞功能各个方面的总体影响是减少炎症和许多与衰老有关的基因的活性。

康塞普西翁·罗德里格斯·埃斯特万和胡安·卡洛斯·伊兹皮苏亚·贝尔蒙特(右)

如果你想增强免疫系统，减少全身炎症，延缓与年龄相关的疾病的发生，活得更久，那就少吃食物。

这是中美科学家的一项新研究的结论，这是迄今为止关于热量限制对小鼠细胞影响的最详细的报告。

虽然热量限制的好处早已为人所知，但新的结果显示，这种限制可以防止细胞路径老化。相关论文发表在2月28日的《细胞》杂志上。

“我们已经知道限制卡路里摄入可以延长寿命，但现在我们在单细胞水平上显示出变化。”该论文的资深作者、美国索尔克研究所基因表达实验室的教授胡安·卡洛斯·伊兹皮苏亚·贝尔蒙特说，“这给了我们一个最终用药物治疗人类衰老的目标。”

衰老是许多人类疾病的最高风险因素，包括癌症、痴呆症、糖尿病和代谢综合征。在动物模型中，热量限制被证明是对抗这些年龄相关疾病的最有效的干预措施之一。尽管研究人员知道随着生物体的老化，单个细胞会经历许多变化，但他们不知道热量限制会如何影响这些变化。

在这篇新论文中，贝尔蒙特比较了摄入热量少30%的老鼠和与宣武医院、北京协和医院和中国科学院的伙伴一起正常进食的老鼠之间的差异。这些参与饮食控制的动物年龄在18到27个月之间。(对人类来说，这大致相当于50至70岁的人遵循热量限制饮食。)

在饮食的开始和结束时，研究人员从56只小鼠的40种细胞类型中分离并分析了168，703个细胞。这些细胞来自脂肪组织、肝脏、肾脏、主动脉、皮肤、骨髓、大脑和肌肉。在每个分离的细胞中，研究人员使用单细胞基因测序技术来测量基因的活性水平。他们还研究了任何特定组织中细胞类型的整体组成。然后，他们比较了老老鼠和小老鼠在每种饮食中的差异。

结果显示，当正常饮食的老鼠变老时发生的许多变化并没有发生在限制饮食的老鼠身上。即使到了老年，吃得少的动物的许多组织和细胞也与年轻老鼠非常相似。总的来说，正常饮食的小鼠细胞组成中57%的年龄相关变化没有发生在热量限制饮食的小鼠中。

“这种方法不仅告诉我们热量限制对这些细胞类型的影响，还提供了最完整和详细的研究来分析衰老过程中单个细胞水平发生的情况。”该论文的合著者、中国科学院生物物理研究所的刘光辉说。

一些受饮食影响最大的细胞和基因与免疫、炎症和脂质代谢有关。几乎每个研究组织中的免疫细胞数量随着对照组小鼠的衰老而显著增加，但在热量摄入有限的小鼠中不受年龄的影响。在棕色脂肪组织中，热量限制饮食使许多抗炎基因的表达水平恢复到年轻动物的水平。

研究人员表示，这项研究的主要发现是，热量限制可以系统地抑制衰老过程中炎症反应的增加。

他们还发现，转录因子——可以广泛改变许多其他基因活性的开关——也会因热量限制而改变，其中一个非常突出。在23种不同类型的细胞中，转录因子Ybx1的水平因饮食而改变。研究人员认为Ybx1可能是一种与年龄相关的转录因子，并计划对其影响进行更多的研究。

该论文的另一位作者、萨克研究所的研究员康塞普西翁·罗德里格斯·埃斯特万说:“人们说‘你吃什么就是你吃什么’，我们在许多方面都发现了这一点。随着年龄的增长，细胞状态显然取决于你与环境的互动，包括你吃什么和吃多少。”

研究人员目前正试图利用这些信息来寻找抗衰老药物的靶点，并开发延长生命和健康生活的策略。

相关论文信息:http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.008