哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的一项新研究指出，通过限制饮食或模拟饮食限制的基因操作来调节细胞内的线粒体网络，可能延长寿命并促进健康。
这项研究于10月26日在线发表于《细胞代谢》，揭示了细胞随时间推移处理能量的能力逐渐下降这一过程背后的基础生物学机制；这种下降会导致衰老和年龄相关疾病。研究还阐明了禁食一段时间等干预措施如何促进健康老龄化。
线粒体是细胞中产生能量的结构，它们以网络形式存在，并会根据能量需求动态改变形态。随着年龄增长，线粒体改变形态的能力会下降，但这对代谢和细胞功能的影响此前尚不明确。在这项研究中，研究人员揭示了线粒体网络形态的动态变化与寿命之间存在因果联系。
科学家使用了秀丽隐杆线虫（线虫）。这种线虫的寿命只有两周，因此研究人员可以在实验室实时研究衰老。细胞内的线粒体网络通常会在融合和碎片化状态之间切换。研究人员发现，限制线虫的饮食，或通过基因操作模拟饮食限制——具体做法是调节一种名为AMP活化蛋白激酶（AMPK）的能量感应蛋白——可以使线粒体网络保持融合的“年轻”状态。此外，他们发现，这些年轻状态的网络会与称为过氧化物酶体的细胞器通信，调节脂肪代谢，从而延长寿命。
“此前已有研究表明，饮食限制和间歇性禁食等低能量状态有助于促进健康老龄化。弄清其原因，是利用这些益处进行治疗的关键一步。”该研究的主要作者Heather Weir说。她在哈佛大学陈曾熙公共卫生学院工作期间开展了这项研究，目前是Astex Pharmaceuticals的研究助理。“我们的发现为寻找治疗策略开辟了新途径，有望降低我们随着年龄增长而罹患年龄相关疾病的可能性。”
“尽管此前的研究已表明间歇性禁食能够减缓衰老，但我们才刚开始了解其背后的生物学机制。”William Mair说。他是哈佛大学陈曾熙公共卫生学院遗传学与复杂疾病副教授，也是该研究的资深作者。“我们的研究表明，线粒体网络的可塑性对于禁食带来的益处至关重要。如果将线粒体锁定在某一种状态，就会完全阻断禁食或饮食限制对寿命的影响。”
研究人员接下来的工作包括检验线粒体网络在禁食影响哺乳动物方面所起的作用，并探究线粒体灵活性缺陷是否能够解释肥胖与年龄相关疾病风险增加之间的关联。
其他哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的作者包括Pallas Yao、Caroline Escoubas、Renata Goncalves、Kristopher Burkewitz和Raymond Laboy。
这项研究的资金来自劳伦斯·埃里森基金会、格伦医学研究基金会、美国国立卫生研究院，以及美国糖尿病协会/加拿大糖尿病协会。
