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为什么我们的年龄:Derigutation营养传感

如上所述老化的标志[1],营养素传感的四种途径调节代谢和影响老化。四种相关的关键蛋白质基团是IGF-1,MTOR,SIRTUIN和AMPK。我们称这些蛋白质“营养传感”,因为营养水平影响其活动。解毒营养传感是其中之一九个原因我们的年龄

IGF-1和IIS途径

胰岛素样生长因子(IGF-1)通过与细胞表面的特殊受体结合来抑制生长激素的分泌[2]。与胰岛素一样,IGF-1参与葡萄糖感测。它和胰岛素都是恰当命名为“胰岛素和胰岛素样生长因子”(IIS)途径的一部分[1]。

IGF-1 / GH途径(IIS)的衰减似乎在几种模型生物中改善了寿命[2]。例如,具有弱化IIS途径的PI3K小鼠,寿命更长。另外,FOXO,转录因子(影响RNA的产生的蛋白质),通过衰减IIS信号传导来延长蠕虫和果蝇的寿命。在其他研究中,即使它不延长寿命,IGF-1即使它不延长寿命[1])。

当IGF-1活动高时,还有危害的证据。较高水平的IGF-1与某些类型癌症的风险增加有关。这种增加的癌症风险可能是由于IGF促进导致细胞生产增加的途径的能力[2]。

悖论

IGF-1表达和IIS途径是悖论的一点。由于它看起来像关闭IIS途径促进寿命,因此您可能希望IIS途径在旧生物中非常活跃。毕竟,它看起来很高的IIS老年人。但是,这不是这种情况。在加速和正常的老化模型中,我们看到IIS途径降低[1]。

这种奇怪性的解释是它是生物体的最后一段措施,增加自己的寿命。然而,这种短期减少IIS活动可能是有害的。事实上,IGF-1补充是有益的,它是有害的。这似乎指出的是关于IIS表达的二分法。总的来说,它看起来像拒绝IIS途径,长期来说是好的长寿。这可能是因为它导致代谢和细胞生长的降低,减少磨损和撕裂[1]。然而,身体在后期生活中做同样的尝试走得太远,太晚了真正有益。

IGF-1如何影响人类寿命仍然是模糊的。一方面,有证据表明,减少的IGF-1活性促进了Laron综合征(没有功能生长激素受体),女性诺贝恩斯和极度长期以来的人民的寿命。然而,流行病学数据尚不清楚是对IGF-1对人类的影响结论。这部分是由于构建对IGF-1的流行病学研究的难度,因为许多外部因素,如营养,可以混淆结果[2]。

MTOR.

雷帕霉素(mTOR)的机械靶标由MTORC1和MTORC2蛋白质复合物组成。它感应氨基酸,与营养丰度相关。它是一种激酶,这意味着它将磷酸盐添加到分子中。MTOR是一种合成代谢的冠军调节因子,建立新蛋白质和组织的过程。以这种方式,它如何运行与IIS路径类似[1]。在任何特定的时刻,新陈代谢要么打破旧零件(分解代谢)或建立新的(合成代谢)。MTOR和IIS都是代谢的合成代谢侧的一部分。

MTOR的降低活性延长模型生物中的寿命,例如小鼠,酵母,蠕虫和苍蝇。沿着那些线,MTOR活性在老年小鼠的下丘脑中增加,这促进了晚期肥胖症。随着MTOR抑制剂的雷帕霉素,这些效果是改善的。与IIS的情况一样,MTOR的表达并不总是有益。低表达MTOR可以损害愈合和胰岛素敏感性,并且可以在小鼠模型中引起白内障和睾丸生成[1]。

sirtuins.

SIRTUIN是一种蛋白质,其作为NAD(+)依赖性组蛋白脱乙酰基团[1]。组蛋白是DNA包裹的蛋白质。它们作为一种压实细胞核中DNA(非常长)的一种方法,尤其是在细胞分裂期间。组蛋白还通过在空间上制备一些基因来控制基因的表达,以便更容易获得类似RNA聚合酶的蛋白质以连接到。在组蛋白上,有赖氨酸,一种氨基酸。在这些赖氨酸上,组蛋白脱乙酰酶除去乙酰基,即是小分子。总之,添加或去除乙酰基有助于控制基因的表达,这就是SIRTUIN帮助控制基因表达的表达。

通过感测NAD +的重合增加,SIRTUINS检测能量水平较低。他们还有助于控制分解代谢的新陈代谢。上调一些SIRTUIN产生抗衰老或健康促进效果。然而,一些Sirtuins在某些物种中只有弱势影响,这使得它们的效果困难。例如,在蠕虫中,SiR2的更高表达产生了寿命的轻微增益。Sir2在小鼠中的SiR2最相似的对应物,SIRT1的过度表达似乎改善了健康锚,但不是寿命[1]。

另一只小鼠Sirtuin,SIRT6,似乎更加强大地促进了长寿。缺乏它的小鼠经历加速老化。相反,转动它导致寿命增加。还有SIRT3,已经显示出在过表达时帮助旧造血(血液和免疫细胞产生)细胞的再生能力[1]。

安培

AMP活化激酶(AMPK)感测AMP(腺苷一磷酸盐)和ADP(腺苷二磷酸酯)。当营养素稀缺时,这些分子以较高的量存在。因此,最简单地记住AMPK作为禁食或卡路里限制状态和分解代谢的传感器[1]。分子量,AMPK通过向丝氨酸和苏氨酸添加磷酸盐来作用[3]。通过这样做,AMPK有助于调节新陈代谢[1]。

像SIRTUINS一样,AMPK的更高活动具有长寿促进效果。二甲双胍,似乎具有寿命延伸效果的糖尿病药物,在小鼠和蠕虫中激活AMPK [2]。卡路里限制,已知在至少短暂的动物中增加寿命,也可以增加安培的活性。相反,由于细胞应力导致的少AMPK敏感性导致氧化应激,降低自噬,代谢综合征,更脂肪的处理和炎症[3]。

结论

总之,有四种关键蛋白质涉及营养传感,可能是老化的关键贡献者。拒绝前两个,IGF-1和MTOR的途径,促进了寿命。这两者都参与了合成代谢的代谢(建筑组织)和营养丰富状态的增加。相反,转到最后两个,SIRTUINS和AMPK的活动,有助于长寿。他们致力于促进分解代谢新陈代谢(分解组织),并随营养稀缺而增加[1]。

参考

[1]López-Otín,C.,Blasco,M. A.,Partridge,L.,Serrano,M.,&Kroemer,G。(2013)。老龄化的标志。细胞,153(6),1194-1217。

[2] MILMAN,S.,Huffman,D. M.,&Barzilai,N。(2016)。人类老龄化的生长轴:目前知识状态和未来研究的框架。细胞代谢,23(6),980-989。DOI:10.1016 / J.CMET.2016.05.014

[3] Salminen,A.,&Kaarniranta,K。(2012)。AMP活化蛋白激酶(AMPK)通过集成信令网络控制老化过程。老龄化研究评论,11(2),230-241。DOI:10.1016 / J.ARR.2011.12.005

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