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禁食干预，包括禁食和重新进食的交替周期，通常被认为可以改善健康。但这些干预措施在老年动物身上不起作用。问题是:为什么?通过研究寿命较短的鳉鱼，研究人员发现，年龄较大的鱼偏离了年轻时的禁食和再进食周期，而是进入了一种永久禁食的状态，即使在进食时也是如此。然而，年老鳉鱼在禁食后重新进食的好处可以通过基因激活AMP激酶的一个特定亚基来恢复，AMP激酶是细胞能量的重要传感器。这些突变鱼的健康和寿命都得到了改善，这表明禁食和再喂养都需要通过AMP激酶来赋予健康益处。
许多模式生物已经表明，通过限制卡路里或禁食来减少饮食对健康有积极影响。然而，人类一生要少吃是很难的。为了找到最合适的禁食时间，研究人员在不同的年龄引入了禁食干预措施，发现这些干预措施在老年动物身上产生的效果与在年轻动物身上产生的效果不同。
来自德国科隆的一组研究人员现在研究了与年龄相关的禁食对鳉鱼的影响。鳉鱼是一种快速衰老的鱼类，在短短几个月内就能从幼鱼变老。研究人员要么让幼鱼和老鱼禁食几天，要么一天喂两次。他们发现，老鱼的内脏脂肪组织对喂食的反应减弱。“脂肪组织对食物摄入的变化反应最强烈，在新陈代谢中起着重要作用。这就是为什么我们更仔细地研究它，”该研究的主要作者Roberto Ripa解释说。
禁食和进食之间的交替是至关重要的
研究人员发现，无法对喂食阶段做出反应，使老鱼的脂肪组织处于永久禁食状态:能量代谢停止，蛋白质生产减少，组织不能更新。“我们曾认为，老鱼在喂食后无法切换到禁食状态。令人惊讶的是，事实恰恰相反，这些老鱼一直处于禁食状态，即使是在吃东西的时候。”该研究的负责人、马克斯·普朗克衰老生物学研究所所长Adam Antebi说。
永久禁食状态下的脂肪组织
当研究人员更仔细地观察老鱼的脂肪组织与幼鱼的脂肪组织有何不同时，他们发现了一种叫做AMP激酶的特殊蛋白质。这种激酶是一种细胞能量传感器，由不同的亚基组成，其中γ - 1亚基的活性随着年龄的增长而降低。当科学家们通过基因改造增加这个亚基的活性时，这种类似禁食的状态被抵消了，老鱼更健康，甚至活得更久。
人类的衰老
有趣的是，研究人员还发现了γ - 1亚基与人类衰老之间的联系。在老年患者的样本中测量到的特定亚基水平明显较低。此外，在人体样本中有可能显示:一个人在老年时越不虚弱，γ - 1亚基的水平越高。
“当然，我们还不知道γ - 1亚基是否真的对人类健康衰老负责。下一步，我们将试图找到精确激活这个亚基的分子，并研究我们是否可以利用它们来积极影响衰老，”Adam Antebi解释说。
Roberto Ripa, Eugen Ballhysa, Joachim D. Steiner, Raymond Laboy, Andrea Annibal, Nadine Hochhard, Christian Latza, Luca Dolfi, Chiara Calabrese, Anna M. Meyer, Maria Cristina Polidori, Roman-Ulrich Müller, Adam Antebi. Refeeding-associated AMPKγ1 complex activity is a hallmark of health and longevity. Nature Aging, 2023
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