《自然-通讯》:研究表明节食或通过影响肠道菌群促进健康

<正>日前,上海交通大学赵立平团队与中科院上海生命科学研究院营养科学研究所刘勇团队、国家人类基因组南方中心赵国屏团队合作,发现热量限制能促进肠道益菌的生长,从而令小鼠增加寿命。该研究表明,节食或许通过造成一个更健康的菌群来促进宿主健康,相关研究论文发表在《自然-通讯》上。通过减少食物摄入量,从而限制热量摄入在很多动物模型中被证明能够有效延缓衰老和延长寿命。虽然很难在人群中开展全生命周期的节食实验,但以人为对象的短期实验同样证明,不造成营养不良的节食干预对健康有益。关于节食的作用机理,科学家已经进行了大量研究,提出了各种假说、找出了一些相关的基因及调控通路,但是仍然还有许多未知环节需要继续深入研究。     

果实成熟的基因调控

果实的成熟过程是由一系列生理生化学变化过程组成,这些变化过程受到外界环境条件、植激素和基因的调控。随着近年来有关果实成熟衰老的基因的分离,定性及反义基因技术在控制果实成熟上的成功应用,对揭示果实成熟衰老的分子机理起到了重要作用。本文就近来果实成熟基因调控研究进展作一简要评述。     

果实成熟的基因调控

果实的成熟过程是由一系列生理生化变化过程组成,这些变化过程受到外界环境条件、植物激素和基因的调控。随着近年来有关果实成熟衰老的基因的分离、定性及反义基因技术在控制果实成熟上的成功应用,对揭示果实成熟衰老的分子机理起到了重要作用。本文就近年来果实成熟基因调控研究进展作一简要评述 。     

mTOR与S6K在衰老进程中的作用

衰老进程受到多个基因以及信号通路的调节.哺乳动物雷帕霉素靶蛋白mTOR与核糖体S6K蛋白激酶不仅调节细胞的多种生理功能,在衰老进程中也发挥着重要作用.最近的实验表明,抑制mTORC1或S6K的活性可以延长小鼠的寿限.mTOR通路通过多种方式在衰老进程中发挥作用,包括细胞自噬、代谢副产物的积累以及影响组织干细胞的数量等等.而S6K在衰老进程中的作用并不十分清晰.目前mTOR和S6K已成为研究热点,通过对这两个分子在衰老进程中作用的研究,有望找到延长寿限的方法并揭示其中的机理,本文对此作一综述.     

酵母细胞自然衰老分子作用机理的研究进展

衰老是任何生物都无法避免的生理现象,它由多种因素引起,其过程极其复杂.酵母细胞是目前衰老研究领域公认的模式生物,一系列影响衰老的分子作用机理及调控因素的发现均源自于对酵母细胞的研究.自然衰老是酵母细胞的衰老模式之一,由于该衰老过程与其他高等真核细胞(特别是哺乳动物细胞)极为相似,近年来受到广泛关注.全面比较酵母细胞衰老的两种模式,详细介绍自然衰老过程中分子作用机理的研究进展,重点阐述其复杂的自然寿命调控通路,包括卡路里限制以及药物添加对Ras/PKA、Sch9、Tor等营养依赖型调控通路的影响,并展望未来该领域需要解决的重要科学问题,为全面深入了解高等生物,特别是人类自身的衰老机理提供参考.     

秀丽线虫胰岛素类生长因子和雷帕霉素受体信号通路对衰老的调节作用

衰老表现为随着时间推移而带来的功能上的衰退和死亡率的上升.利用模式生物,研究人员已经证明,衰老受高度保守的信号通路所调控,而且遗传与环境因素的改变可以显著延长寿命并延缓功能上的衰退.作为一种模式生物,秀丽线虫由于其遗传操作的简单性以及基因组的高度保守性,已被广泛应用于现代生物学研究中.许多关于衰老的分子机理最初是在秀丽线虫中被阐明的.本文总结了秀丽线虫中高度保守的胰岛素类生长因子(IGF-1)和雷帕霉素受体(TOR)这两条信号通路调控衰老的研究进展,并对未来的研究方向展开了评述.     

综述: 秀丽线虫胰岛素类生长因子和雷帕霉素受体信号通路对衰老的调节作用

衰老表现为随着时间推移而带来的功能上的衰退和死亡率的上升.利用模式生物,研究人员已经证明,衰老受高度保守的信号通路所调控,而且遗传与环境因素的改变可以显著延长寿命并延缓功能上的衰退.作为一种模式生物,秀丽线虫由于其遗传操作的简单性以及基因组的高度保守性,已被广泛应用于现代生物学研究中.许多关于衰老的分子机理最初是在秀丽线虫中被阐明的.本文总结了秀丽线虫中高度保守的胰岛素类生长因子(IGF-1)和雷帕霉素受体(TOR)这两条信号通路调控衰老的研究进展,并对未来的研究方向展开了评述.     

人参皂苷抗衰老机制的研究进展

人参皂苷的抗衰老作用被认为是人参皂苷的重要作用之一。人参皂苷主要通过四种途径实现其抗衰老功能:通过提高机体内SOD、CAT、GSH2Px活性,诱导SOD、CAT基因表达,减少LPO、MDA含量等实现其抗衰老作用;通过促进神经递质释放、增加神经递质传递者(Ach)含量、促进NBM神经元TrkB mRNA表达、阻止神经原产生过量硝酸盐等实现其抗衰老功能;通过免疫系统在细胞和分子水平上的适度调节延缓衰老;人参皂苷亦能通过影响细胞周期调控因子、衰老基因表达,延长端粒长度、增强端粒酶活性等来实现其抗衰老功能。人参皂苷抗衰老的更完善和更深入的分子作用机制研究将成为未来研究的重点之一。     

《神经科学杂志》:节食可延缓老年动物行为退化

<正>中科院上海生科院神经科学研究所蔡时青研究组发现,长寿并不一定能延缓动物的行为退化。同时,节食提高老年动物的行为能力,部分是由于节食提高了五羟色胺和多巴胺功能。相关成果日前在线发表于《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)。据了解,目前衰老领域的研究主要集中在寿命调节方面,科学家已发现上百个基因可调控动物寿命。行为和认知功能退化也是动物和人类衰老的重要特征,但延长寿命是否必然延缓衰老引起的行为退化是一个非常关键但尚未破解的问题。     

《神经科学杂志》:节食可延缓老年动物行为退化

<正>中科院上海生科院神经科学研究所蔡时青研究组发现,长寿并不一定能延缓动物的行为退化。同时,节食提高老年动物的行为能力,部分是由于节食提高了五羟色胺和多巴胺功能。相关成果日前在线发表于《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)。据了解,目前衰老领域的研究主要集中在寿命调节方面,科学家已发现上百个基因可调控动物寿命。行为和认知功能退化也是动物和人类衰老的重要特征,但延长寿命是否必然延缓衰老引起的行为退化是一个非常关键但尚未破解的问题。     

对抗衰老的营养策略:限制性饮食

限制性饮食(restriction diet, RD)是一种被重点关注且已证明有效的抗衰老干预措施,可延长寿命、延缓衰老,并能减少和防止与年龄相关疾病的发生发展。RD已从单纯的热量限制饮食扩展到多元领域,根据禁食时间、频率、营养成分、昼夜节律、介入年龄和性别等控制变量,延伸出限时饮食和限制蛋白质饮食,其可通过与热量限制饮食相似的代谢和分子适应机制达到类似的抗衰老效果并减少衰老生物标志物。mTOR、AMPK、胰岛素/IGF-1、SIRT和FGF21等关键信号通路之间相互作用构成了RD复杂的代谢调控网络。此外,热量限制模拟物作为热量限制饮食的替代方法无需机体长期控制热量摄入,同样能达到抗衰老的作用。作为一种前景较好的健康老龄化策略,可通过分析RD延长健康寿命的分子途径及RD与运动等其他生活因素的相互作用,进行规模更大、时间更长的人体研究,使用个性化饮食方案确定个体如何通过优化饮食成分、摄入量及摄入时间来达到改善健康和延长寿命的最佳效果。因此,本文总结了RD中热量限制饮食、限时饮食和限制蛋白质饮食在对抗衰老方面的作用机制,以期为RD在对抗衰老和健康促进方面的研究提供新的角度和思路。     

植物Whirly蛋白调控叶片衰老的研究进展

植物衰老是植物细胞生长发育的最后一个阶段,其启动的早晚对植物生物量和品质的形成有很大影响。叶片衰老是植物衰老的主要形式,受到内外环境因素的诱导,并被多种转录因子介导的信号传导途径所调控。对叶片衰老调控机制的研究一直是植物衰老研究中的重点。Whirly蛋白作为一类广泛存于植物中的特异转录因子小家族,能与单链DNA分子结合,双定位于细胞器(线粒体或叶绿体)与细胞核中,在植物细胞核和细胞器中发挥多种功能,参与对植物叶片衰老的调控。本文概述了植物Whirly蛋白的结构和定位,重点阐述了Whirly蛋白的功能与细胞衰老关系及其对叶片衰老调节机理的研究进展等,并对未来的研究方向进行了展望。     

槲皮素对线虫抗衰老的影响及其机制的初步研究

以秀丽线虫作为研究体内抗衰老作用的模型生物,研究槲皮素抗衰老作用及其机制.通过对秀丽线虫上进行的寿命分析实验、生殖能力测试和压力应激测试所得指标,探讨槲皮素延缓线虫衰老的作用机理.结果表明,高剂量的槲皮素组能显著延长线虫的平均寿命和最大寿命百分率分别为35.97%、20%(p<0.001),对其生殖能力没有损害.提高线...     

NO在植物生长发育和环境胁迫响应中的作用

一氧化氮(NO)是具有生物活性和信号转导作用的气体活性分子,它不仅对植物的许多生命活动如种子萌发、生长和衰老等具有直接的生理调节功能,而且作为防御反应中的关键信使,参与了植物对外界环境胁迫的响应,如干旱胁迫、热胁迫、盐胁迫、UV-B辐射、臭氧胁迫、重金属胁迫、机械损伤以及植物抗病反应。NO与各种激素如乙烯、脱落酸、水杨酸、生长素和细胞分裂素等,在调节植物的生理活动与信号转导方面有明显的协同作用,通过激素起作用可能是植物内源NO作用的机理之一。探明在正常生长状况下植物内源NO对植物生长发育的调控机制及其参与信号转导的生理机制是目前研究的重点。     

DNA 与衰老

衰老是生物体各种功能的普遍衰弱,以及抵抗环境伤害和恢复生理稳态的降低过程。衰老、衰老的原因、衰老的机理及衰老与疾病、衰老与死亡的关系,一直是生物及医学领域的科学家们积极探讨的问题。衰老这一极其复杂的生物学过程,涉及物理、化学、生物、医学诸领域。现已发展的近300种衰老学说分别从整体、器官、细胞、分子水平对生物衰老的机制进行了阐述。本文将从分子的角度阐述生物信息分子－DNA及其相关物质与生物衰老的关系。     

前景可观的senolytics延缓衰老的研究进展

细胞衰老呈现不可逆的永久性细胞周期停滞的状态,它可以促进组织在发育过程中和损伤后的重塑,但也会导致老年生物体组织再生潜力和功能的下降,以及炎症和肿瘤的发生。研究发现,清除衰老细胞可以延缓衰老相关疾病的发生。因此,探究衰老细胞的分子特征与探索清除衰老细胞的新药成为衰老研究领域的热点。近年来,人们发现一类称为senolytics的小分子化合物能特异性靶向衰老细胞并帮助清除衰老细胞,从而延长哺乳动物的寿命及健康寿命。该文对衰老细胞的分子特征、作为衰老相关疾病的治疗靶点及具有senolytics活性的化合物作用机制和潜在应用进行了综述。     

microRNA在衰老性肌萎缩和运动干预中的调节作用

衰老性肌萎缩症是由于衰老所致的骨骼肌质量减少及功能减退的增龄性机能退化症,运动干预是其防治的最有效措施之一。研究表明,microRNAs (miRNAs)作为基因表达的调控因子,通过调节骨骼肌发育(增殖、分化)、线粒体生物发生、蛋白质合成与降解、炎症反应和代谢途径来维持衰老骨骼肌细胞稳态。此外,运动可改变miRNAs表达水平,调节骨骼肌细胞的代谢平衡,从而改善衰老相关的骨骼肌质量、组成和功能的变化。本文综述了miRNAs在衰老性肌萎缩症中的调节机制,阐述在运动条件下miRNAs在衰老性肌萎缩症中的调控作用和分子机制,以期为预防和治疗衰老性肌萎缩症提供新的思路。     

昆虫对气味分子的感受机制

昆虫对外界气味的感受作用是一个庞大而复杂的体系,多种蛋白参与了这一过程。其中包括气味结合蛋白,气味结合蛋白受体,气味降解酶等多种蛋白。昆虫不仅可以通过外界气味分子携带的信息来识别配偶,天敌,还可以通过对外界环境特征的识别来寻找食物来源,产卵等。明确昆虫的化学感受机制不仅可以帮助我们理解昆虫的行为,还有助于深入了解动物的行为机制。文章综述昆虫对气味分子的识别、气味分子在昆虫体内的运输以及电化学信号传导机制等方面的进展。     

线粒体氧应激损伤的防御体系

线粒体在细胞代谢和能量过程扮演着重要的角色 ,由于线粒体内膜的高选择透过性 ,线粒体较独立于外界环境 ,线粒体只有在能量吸收和转换过程中 ,受到外界环境的影响 ,产生线粒体氧应激损伤。电子由ＮＡＤＨ或ＦＡＤＨ2 通过电子传递体传递给分子氧的呼吸作用 ,也是作为呼吸副产品的活性氧(ＲＯＳ)和自由基的产生过程 ,分子氧一方面是电子传递链上电子和质子氢的末端受体 ,另一方面分子氧能启动氧化过程 ,质子氧接受一个泄漏的电子 ,变成超氧阴离子 (Ｏ·-2 ) ,Ｏ·-2是体内活性氧的主要来源 ,活性氧的不断积累能导致线粒体结构和功能的广泛损…     

热量限制延缓衰老的自噬与表观遗传修饰交互关系

衰老是多因素作用下的组织、器官功能性衰退进程。自噬是真核细胞溶酶体介导而降解细胞质成分的过程,参与衰老及相关的各种生理病理过程。环境因素所致衰老则大多数伴随着表观遗传修饰的改变。热量限制被认为是调节衰老、延长寿命的干预措施。本综述围绕自噬与表观遗传修饰,阐述了热量限制引发自噬、通过表观遗传修饰延缓衰老的分子机制,以及两者在热量限制中的交互作用。以期为衰老与延缓衰老的机制研究提供新思路。