“七分饱”可逆转 超过1/2衰老细胞

  延缓衰老,卡路里限制(即节食)在多个物种中被证明有效,具体分子机制却并不明确。近日,《细胞》发表的我国学者研究表明,超过1/2的衰老细胞和1/4衰老基因能被“七分饱”逆转。

  中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组、中国科学院基因组研究所张维绮研究组,及美国索尔克生物学研究所等研究团队用大鼠做试验,将一批实验大鼠分为3组:年轻任意进食组、年老任意进食组、年老节食组。后者从中年期开始对大鼠进行“七分饱”(任意进食量70%的卡路里摄入量)干预,持续节食9个月。论文通讯作者之一、中国科学院动物研究所研究员曲静对科技日报记者介绍,这相当于人类从中年(约40—45岁)开始节食,一直持续到70岁。

  “我们分别对3组大鼠的皮肤、主动脉、棕色脂肪、白色脂肪、肝脏、肾脏、骨髓这7种组织中取到的细胞进行单细胞测序,对脑、骨骼肌这两种组织的不同细胞进行单细胞核测序。”曲静介绍,通过高通量单细胞测序技术对细胞逐个“摸底”,弄清9大组织20万个细胞变老是啥样。此次绘制的细胞图谱中涉及到的细胞类型有百余种,是首个针对哺乳动物衰老和节食的跨越多个器官的单细胞转录组图谱研究。

  通过“老少比”,科学家发现:促炎细胞比例增加,半数以上可被节食抑制。炎症相关基因表达上调,节食可逆转1/4的基因表达变化。老年细胞通讯过载,节食可抑制。

  在数据挖掘中,研究团队看到了多种基因的变化,结合此前的科研积累,他们发现了两个有潜在应用价值的基因。

  “S100a8等炎症相关基因在衰老大鼠的40余种细胞中表达上调,而节食能够在30多种细胞类型中抑制这种变化。S100A8蛋白的血清含量也随衰老显著上调,且能够被节食逆转,这说明该蛋白可作为衡量机体衰老程度的潜在分子标志物。”论文通讯作者之一、中国科学院北京基因组研究所研究员张维绮介绍,团队还发现衰老导致Ybx1基因在多种细胞类型中的表达下调,而节食可以在超过20种细胞类型中逆转这种变化。

  据介绍,研究由中科院动物所、中科院生物物理所等多个机构合作完成,并获得国家科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和北京市等项目资助。

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