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热量限制降低补体C3和抗衰老有关
一种新发现的免疫蛋白或许可以解释适度热量限制为何能在不产生有害副作用的情况下改善健康。
热量限制可降低补体成分3(C3)——一种与衰老和炎症相关的免疫蛋白,从而无需减重即可改善健康。
减少热量摄入长期以来都与延长寿命相关,但这一做法存在弊端。在动物研究中,适度减少食物摄入能够延缓疾病、延长寿命;但过度限制则会适得其反,削弱免疫力并破坏基础生理功能。
如今,科学家们或许已接近揭示其背后的原因。发表在《自然·衰老》(Nature Aging)上的一项研究指出了一个出人意料的关键因子——补体成分3(C3),这种免疫蛋白有助于解释适度减少热量摄入如何在规避风险的同时带来健康益处。
耶鲁大学此前的研究发现,连续两年将热量摄入减少约14%的人群,免疫功能得到增强,且对生长与生殖未产生负面影响。
衰老是一个可干预的过程
该研究资深作者、耶鲁大学医学院病理学教授、免疫生物学与比较医学教授、耶鲁衰老研究中心(Y‑Age)主任维什瓦·迪普·迪克西特(Vishwa Deep Dixit)博士表示:“这一理念表明,衰老实际上是可塑的,是一个可以被靶向干预的过程。”
在这项最新研究中,迪克西特团队分析了美国国立卫生研究院(NIH)资助的一项为期两年临床试验CALERIE(能量摄入减少长期效应综合评估)中42名受试者的血浆样本。
迪克西特表示:“这是同类试验中唯一一项具备如此严谨设计与对照、且能证明其与人体生理相关的研究。”试验期间,受试者在没有明显饥饿感的前提下,成功将热量摄入减少了11%~14%。
C3与炎症关联的发现
研究团队在样本中鉴定出7000多种蛋白质,其中补体成分3(C3)在热量限制后显著下降。该蛋白之所以受到关注,是因为此前研究已证实:补体系统(一组协助抵御感染的蛋白质)的激活与慢性炎症密切相关,而慢性炎症正是衰老及衰老相关疾病的核心特征。
该研究共同第一作者、迪克西特实验室博士后金熙勋(Hee‑Hoon Kim)博士表示:“但C3在衰老和慢性炎症中的因果作用此前尚未被明确证实。因此,我们在研究中发现这一结果时感到非常兴奋。”
对比两年热量限制前后的蛋白质水平发现,白色脂肪组织(人体主要的脂肪储存组织)是受影响的主要部位。
脂肪组织与衰老机制
研究人员在动物实验中验证了上述结果。小鼠体内的C3水平随年龄增长而升高,进一步分析显示,内脏白色脂肪组织是驱动这一升高的关键部位。
该研究共同第一作者、迪克西特实验室博士后曼尼什·米什拉(Manish Mishra)博士表示:“我们此前并未预料到这一点,因为这类蛋白主要由肝脏合成。”
单细胞RNA测序显示,脂肪组织中一类与衰老相关的巨噬细胞(免疫细胞的一种)是产生C3的主要来源。
巨噬细胞在免疫功能中的作用
米什拉说:“这一完整机制此前完全未知。要精准定位到产生这种补体蛋白的巨噬细胞亚型,难度非常大。”
迪克西特解释道,巨噬细胞是机体的第一道防线,可吞噬病原体,同时也参与维持组织稳态。
随后,研究人员提出疑问:降低C3是否能在不减重的前提下带来健康益处?
减重与生物学效应的区别
起初研究人员推测,脂肪减少本身可能降低C3水平并延缓衰老,因为受试者在两年适度热量限制后平均减重约8.2公斤。
然而,体重指数(BMI)数据显示,减重与补体蛋白水平下降之间并无关联。
金熙勋表示:“这表明热量限制对脂肪组织具有独特的有益作用,且这种作用很可能独立于减重之外。”
靶向C3与衰老理论
研究人员使用一种模拟热量限制效应的药物阻断小鼠体内C3的激活后,动物体内与衰老相关的炎症水平显著降低。
这一结果支持了拮抗多效性理论——生命早期有益的生理过程在晚年可能转为有害。该理论由生物学家彼得·梅达沃于1952年首次提出,用以解释衰老现象,典型例子如生长激素:支持发育,但晚年可能增加癌症风险。
迪克西特表示,C3等蛋白在进化中用于抵御感染,但随着人类寿命延长,这类蛋白可能促进疾病发生;降低C3水平有助于延长健康寿命。
目前,研究人员正在探索已获FDA批准的药物能否安全降低C3活性,从而延缓人类衰老。“我们的目标不是清除抵御感染所必需的补体系统,”迪克西特强调,“而是恢复其平衡状态。”
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