Sirtuin在热量限制延长寿命机制中的研究进展

热量限制(caloric restriction, CR)可以引起细胞、生物体寿命延长和降低衰老相关疾病的发生,其中Sirtuin起着关键作用．Sirtuin将机体能量代谢和基因表达调控相偶联,通过赖氨酸去乙酰化改变蛋白质的活性和稳定性,从而调节衰老进程．酵母中度CR影响其复制寿命和时序寿命,主要依赖于激活Sir2,增加细胞内NAD+/NADH的比例和调节尼克酰胺浓度来实现．类似的机制也存在于秀丽线虫和果蝇中．哺乳动物在CR条件下SIRT1蛋白表达应答性上升,细胞中NAM磷酸基转移酶能够直接影响NAM和NAD+浓度,并影响SIRT1活性．NO表达增加能导致SIRT1上调和线粒体合成增加．SIRT1可能通过改变组蛋白、p53、NES1、FOXO等底物蛋白的乙酰化影响到细胞和个体的衰老．表明不同生物体中的Sirtuin及其同源类似物在CR条件下对衰老进程和寿命都起着非常重要的作用．     

非人类灵长类恒河猴衰老与热量限制抗衰老研究进展

非人类灵长类恒河猴是研究人类衰老和热量限制抗衰老的理想模型。与人类衰老一样,恒河猴由于增龄性神经内分泌、免疫、神经系统、心血管系统等衰老,出现相应的老年病。热量限制能有效地延缓恒河猴原发性衰老和继发性衰老。其机制可能是调节代谢相关的信号通路,抑制氧化应激-炎性衰老-DNA损伤;同时激活DNA损伤修复。然而,不同的实验设计、饲养环境、饮食组成和遗传背景等可能对热量限制抗长生命周期恒河猴原发性衰老和继发性衰老作用存在不同的影响。优化实验设计,控制这些变量,缩短实验周期将更有利于明确CR抗衰老的作用及其机制。     

热量限制对延缓衰老的作用

热量限制（caloric restriction,CR）在很多物种中能够改善健康和延缓衰老,近年来的许多研究发现,热量限制可以减少多种与年龄相关性疾病的发生,但至今热量限制延缓衰老的机制尚未十分清楚.最近有研究表明,热量限制延缓衰老的机制可能与营养调控、生殖滞育等过程有密切的关系,SIRT1、PGC-1α、AMPK、TOR等信号因子也因其在热量限制和营养调控延缓衰老的机制研究中的重要作用而受到极大的关注.     

热量限制可延长灵长类动物的寿命

热量限制(caloric restriction,CR)是指在提供生物体必要的营养成分,保证生物体不发生营养不良的前提下,限制其每日摄取的总热量.自McCay等于1935年首次报道CR可以延长大鼠寿命至今70余年间,大量实验结果表明CR是除遗传操作以外最有效的延长寿命的方法,已经成为研究衰老机制及干预措施的重要模型,并且已有不少研究探索如何应用CR来研究人类的衰老机制及干预措施.     

短链脂肪酸在宿主能量代谢方面的调节作用

肠道菌群数量庞大,对宿主多种生理活动具有重要调节作用。现有研究发现,肠道菌群主要通过调节其产生的不同代谢产物,参与宿主物质代谢反应,改变能量代谢水平,影响机体炎症反应。在诸多代谢产物中,短链脂肪酸(醋酸盐、丙酸盐、丁酸盐等)具有重要调节作用,对机体代谢功能方面具有深远影响。本文结合国内外相关研究文献,综述了短链脂肪酸在调节机体能量代谢方面的相关研究,以期为进一步阐明其在机体能量代谢方面的作用提供科学依据。     

热量限制与心血管老化的研究进展

热量限制(caloric restriction,CR)是指在不减少必需营养素摄入的情况下减少20%～40%的热量摄入. CR可通过由各种分子介导的氧化应激、炎症、程序性死亡、端粒体等机制,通过调节人及其他动物心血管老化的危险因素,进而减缓生理和病理状态下心血管老化进程.本文通过对CR与心血管老化研究进展的系统阐述,探寻人类预防心血管老化的解决之道.     

低氧刺激影响PGC-1α表达研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(peroxisome proliferator activated receptorγcoactivator-1α,PGC-1α)是参与调控机体线粒体发生、糖脂代谢、适应性产热、肌纤维类型转化等生理过程的关键转录共激活分子。而低氧刺激可通过代偿激活一系列细胞应答机制,促发机体不同组织PGC-1α表达及其介导的细胞信号调控通路重新调整,进而改变机体整个能量代谢体系。本文通过总结低氧浓度、低氧时长等多种刺激因素影响不同组织PGC-1α表达的相关研究,旨在进一步揭示不同组织PGC-1α对其低氧刺激产生代偿适应的分子机制,从而更好地解释低氧刺激下机体PGC-1α在调控全身能量代谢稳态中的重要作用。     

免疫细胞相关的能量代谢

"免疫细胞的代谢及其调节"是近年发展而成的一个新研究领域。大量实验研究证实,免疫应答通常伴随某些免疫细胞在短时间内大量增殖、激活,而活化的免疫细胞(如T细胞/B细胞及其功能亚群、不同类型的固有免疫细胞等)有赖于改变其能量代谢方式而分化、扩增及发挥功能。因此,通过调控免疫细胞的能量代谢方式,可影响免疫应答的产生、效应及转归,并干预某些免疫病理过程的发生和发展。主要介绍不同T细胞亚群、B细胞和固有免疫细胞(如i NKT细胞等)的能量代谢及其调节,以及调控能量代谢对免疫细胞(尤其是T细胞)分化、功能的影响及其机制。     

热量限制与白藜芦醇抗衰老的研究进展

限制热量摄取(caloric restriction,CR) 能够延长寿命,这个75 年前的发现己得到广泛的证明.其作用主要是由去乙酰化酶 (Sir2/SIRT1)所介导.近年又发现,植物中的多酚化物--白藜芦醇,是SIRT1 的激活剂,它能够模拟 CR 的抗衰老作用,并能防治多种疾病.因此它有可能成为人类防病和抗衰老的有用工具.     

糖尿病病人的红细胞能量代谢

糖尿病病人内环境的改变影响了其体内红细胞的葡萄糖摄取率、胞内糖酵解酶活性、能量代谢中间产物含量以及ATP的储存与利用。这些因素共同作用于红细胞能量代谢的整个过程,使病人红细胞能量代谢发生改变,从而影响红细胞自身的结构、性质以及功能,引起机体组织微循环紊乱、供氧不足等,促进糖尿病并发症的产生。本文对糖尿病病人红细胞能量代谢的相关研究及分子机制进行总结,这些有助于了解糖尿病病人红细胞能量代谢发生的改变,并为糖尿病病人微血管病变的预防、诊断及治疗提供新的思路。     

低氧对脂肪细胞发育及脂质代谢调控研究进展

脂肪细胞的生长、分化与增殖贯穿整个生命过程,脂肪细胞中脂质代谢紊乱影响脂肪组织免疫和全身能量代谢。脂质代谢参与调控机体多种疾病的发生与发展,如高脂血症、非酒精性脂肪肝病、糖尿病和癌症等,对人和动物健康具有重大威胁。低氧诱导因子（hypoxia inducible factor,HIF）是介导机体组织器官中氧感受器的主要转录因子,HIF可调控脂质合成、脂肪酸代谢和脂滴形成并诱导疾病发生。但由于低氧程度、时间和作用方式的不同,对机体脂肪细胞发育和脂质代谢产生有害或有益的影响还无从定论。本文总结了低氧介导转录因子的调控作用以及对脂肪细胞发育和脂质代谢调控的研究进展,旨在揭示低氧诱导脂肪细胞代谢途径变化的潜在机制。     

热量限制及其模拟物的延衰作用

热量限制是一种有效的延缓衰老的方法,它不仅能延长实验动物的寿命,还能推迟和减少多种老龄相关疾病的发生,但长期严格的热量限制对人类较难实施,因此类似的人体试验相对较少。基于对热量限制抗衰老作用机制的研究促使了热量限制模拟物的出现,使得热量限制这种延衰策略在人类施行成为可能。本文介绍了热量限制延衰机制的最新研究进展,并根据热量限制模拟物作用机制的不同,分别对下游型热量限制模拟物AMPK激活剂、m TOR抑制剂和Sirtuins激活剂,及上游型热量限制模拟物2-脱氧葡萄糖、D-葡糖胺和壳聚糖进行综述。     

机体内白细胞介素1的调节网络

机体内白细胞介素１以较低浓度完成其相庆的生理反应,其含量缺乏或过高时均给机体造成不良影响。机体内存在一系列正、负反馈调节机制,如微生物代谢产物、产列腺素、自身抗体、可溶性受体及其受体拮抗剂等物质在白细胞介素１的产生、代谢及与靶细胞上受体结合等各个环节上进行调节。众多因素构成一个调节网络,限制白细胞介素１的作用过程和强度,以维持机体的自我稳定。     

AMPK与胰岛素抵抗

糖代谢是物质代谢的基础,运动中骨骼肌糖代谢水平直接影响机体运动能力。近年来研究发现,腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)作为能量代谢变化的感受器能够被运动中ATP/AMP的比值变化所激活,并能直接改善骨骼肌胰岛素抵抗,对机体运动能力有重要的影响。同时AMPK的长期激活可能参与了运动训练引起的胰岛素敏感性增加的调节,虽然其机制尚不清楚。本文通过文献检索法对运动中AMPK的激活机制及其在改善胰岛素抵抗过程中的作用及机制进行综述。     

AMPK信号通路与衰老

单磷酸腺苷活化蛋白激酶AMPK(AMP-activated kinase,AMPK)是一种高度保守的细胞能量代谢调控器,在调节细胞的生长、增殖、存活及调节机体能量代谢中起着重要的作用。AMPK参与调节一系列衰老相关信号通路如SIRT1、CRTC-1等。研究AMPK与衰老相关信号通路的关系,对于揭示衰老及衰老相关疾病的发生机制具有重要意义,并为研发以AMPK信号通路为靶点的抗衰老及衰老相关疾病的治疗药物提供新策略。     

调节性T细胞抑制作用机制的研究进展

调节性T细胞(Treg)对维持机体免疫动态平衡具有重要作用。不仅诱导产生自身免疫耐受,防止自身免疫疾病的发生,而且能够限制免疫防御中T、B细胞过度活化,避免造成组织损伤。最近研究发现,Treg可能导致效应性免疫细胞失活,降低机体对肿瘤和病原的免疫应答。尽管Treg可能通过调节免疫细胞活化、增值和分化及效应等多环节产生抑制作用,但其抑制机制仍未清楚。本文对近几年国外研究Treg可能的抑制作用机制的进展作一综述。     

AMPK:细胞能量中枢

腺苷酸活化蛋白激酶(AMPactivated proteinkinase,AMPK)是真核细胞中高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,以异源三聚体的形式广泛存在于真核生物体内,是细胞的能量感受器,在能量代谢调控中起极其重要的作用。肝激酶B1(LKB1)、Ca2+/CaM-依赖蛋白激酶激酶β(CaMKKβ)、AMP/ATP或ADP/ATP比值升高以及诸如运动肌肉收缩等生理刺激均可以激活AMPK,进而调节细胞的能量代谢网络,提高其应对内外环境变化的能力,从而维持细胞水平乃至整个机体的稳定状态。活化的AMPK可以增强分解代谢,抑制合成代谢,上调ATP水平,参与细胞糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢等能量代谢过程,增加细胞能量储备,应对能量缺乏。同时活化的AMPK参与细胞的生长、增殖、凋亡、自噬等基本生物学过程。AMPK是研究肥胖,糖尿病等能量代谢性疾病的核心。肿瘤细胞存在特殊的能量代谢方式,其发生,生长,转移与能量代谢失衡密切相关。AMPK与肿瘤细胞异常的能量代谢相关,为肿瘤发生、发展机制研究提供新的策略。本文主要探讨AMPK的结构、激活机制、参与的物质能量代谢和细胞的基本生物学过程以及与肿瘤发生的关联。     

鱼类低温应激反应的调控机制

鱼类遭受低温胁迫易产生分子、细胞和组织损伤, 甚至导致个体死亡。鱼类机体细胞感受到低温刺激后, 通过多种应激通路将低温信号传递至细胞核, 启动低温应激反应, 建立新的胞内稳态, 从而增强抗寒能力。低温可激活鱼类内分泌系统释放皮质醇和甲状腺素等激素, 调控代谢、渗透压和免疫反应, 最终引起生理和行为变化。鱼类低温应激反应受表观遗传修饰、转录和翻译、前体RNA可变剪接和蛋白质翻译后修饰等多层级的复杂调控。目前, 采用多组学技术已经鉴定到大量与低温响应相关的效应基因和调控通路。研究表明, 能量代谢和抗氧化应激反应在鱼类抗寒能力的建成起着重要作用。其他环境因子(如低氧和盐度)及鱼体生理状态(如饥饿和营养)也影响鱼类对低温刺激的反应和抗寒能力。鉴定抗寒相关的分子标记并解析其关联基因的作用机制对鱼类的抗寒育种具有重要意义。     

动物宿主——肠道微生物代谢轴研究进展

肠道中栖息着数量庞大且复杂多样的微生物菌群,在维持宿主肠道微环境稳态中发挥重要作用。微生物菌群可以利用宿主肠道的营养素,发酵产生代谢产物,与宿主机体形成宿主—微生物代谢轴(host-microbe metabolic axis)。该代谢轴既能影响营养素吸收和能量代谢,又可调控宿主各项生理过程。本文主要阐述宿主-肠道微生物代谢轴的概念、肠-肝轴、肠-脑轴、肠道微生物与宿主肠道代谢轴的互作以及对机体健康的影响。     

脑能量代谢与线粒体功能关系的研究进展

线粒体是人体内的能量代谢工厂,而脑是人体内能量代谢最活跃的部位。神经元和胶质细胞是脑内主要的细胞。本文对线粒体在能量产生的作用进行综述,同时比较神经元和星形胶质细胞能量代谢的异同及密切联系,并对神经退行性变中能量代谢障碍与线粒体可塑性改变进行了回顾。以三种神经退行性疾病帕金森、阿尔兹海默和脊髓侧索硬化症为例说明线粒体在神经系统疾病和脑能量代谢之间的重要作用。从而进一步系统的认识,脑内的线粒体在生理和病理状态下对能量代谢的影响。深入了解其机制,为研究神经系统退行性疾病提供新的治疗策略。