Nature Aging破解衰老的密碼——脂質(zhì)變化

來(lái)源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2024-06-05 12:41:00【大中小】

摘要：日本理研研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，老鼠的脂質(zhì)代謝在器官和性別上都發(fā)生了許多與年齡相關(guān)的變化。

日本理研綜合醫(yī)學(xué)科學(xué)中心(IMS)的研究人員發(fā)現(xiàn)，小鼠的脂質(zhì)代謝在器官和性別上都有許多與年齡相關(guān)的變化。這些變化之一是，隨著小鼠年齡的增長(zhǎng)，腸道細(xì)菌產(chǎn)生的某些脂質(zhì)在全身的選擇性積累。他們還發(fā)現(xiàn)了腎臟的性別差異以及與之相關(guān)的基因。發(fā)表在《自然衰老》雜志上的這項(xiàng)研究可以更好地理解與年齡有關(guān)的慢性疾病，如阿爾茨海默病、動(dòng)脈粥樣硬化、腎臟疾病和癌癥。

脂質(zhì)，通常以脂肪或油的形式存在，是我們體內(nèi)儲(chǔ)存能量的基本分子。此外，脂質(zhì)作為信號(hào)分子和細(xì)胞膜的組成部分。新陳代謝——生物分子如脂質(zhì)和糖分解成它們的組成部分——隨著年齡的增長(zhǎng)而減慢，這有助于解釋為什么隨著年齡的增長(zhǎng)，我們更容易增加體重，而更難減肥。雖然這一點(diǎn)已經(jīng)知道了50多年，但脂質(zhì)代謝的變化如何影響壽命和健康仍不清楚。在他們最近的研究中，日本理化研究所IMS的Hiroshi Tsugawa和他的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，在這個(gè)問(wèn)題得到充分回答之前，我們需要非常詳細(xì)地知道實(shí)際的變化是什么。只有這樣，科學(xué)家們才能開始尋找衰老的脂質(zhì)代謝與人類健康之間的聯(lián)系。為了達(dá)到這個(gè)目的，他們用老鼠來(lái)繪制脂質(zhì)代謝物與年齡相關(guān)變化的圖譜。

圖1 小鼠衰老的脂質(zhì)代謝全景

通過(guò)使用尖端技術(shù)對(duì)小鼠脂質(zhì)組(生物樣本中存在的所有脂質(zhì)代謝物)進(jìn)行多次快照，研究人員發(fā)現(xiàn)，BMP型脂質(zhì)在小鼠的腎臟、肝臟、肺部、肌肉、脾臟和小腸中隨著年齡的增長(zhǎng)而增加。這些脂質(zhì)在稱為溶酶體的細(xì)胞循環(huán)中心內(nèi)的膽固醇運(yùn)輸和生物分子分解中起關(guān)鍵作用。年齡相關(guān)的溶酶體損傷可能導(dǎo)致細(xì)胞產(chǎn)生更多的bmp，這可能導(dǎo)致進(jìn)一步的代謝變化，如腎臟中膽固醇衍生物的增加。

研究人員還研究了腸道細(xì)菌對(duì)脂質(zhì)組的影響，發(fā)現(xiàn)雖然腸道細(xì)菌產(chǎn)生了許多結(jié)構(gòu)獨(dú)特的脂質(zhì)，但隨著年齡的增長(zhǎng)，肝臟、腎臟和脾臟中只有磺類脂質(zhì)增加。事實(shí)上，在這些外周組織中甚至沒(méi)有檢測(cè)到來(lái)自腸道細(xì)菌的其他脂質(zhì)代謝物組。津川說(shuō):“由于已知這種脂質(zhì)參與調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，我們研究的下一階段將包括測(cè)試腸道細(xì)菌衍生的磺類脂質(zhì)，以確定它們的結(jié)構(gòu)和生理功能。”

研究人員還發(fā)現(xiàn)小鼠脂質(zhì)組存在與年齡相關(guān)的性別差異，尤其是在腎臟中，老年雄性小鼠的脂質(zhì)代謝物半乳糖神經(jīng)酰胺水平高于老年雌性小鼠。這種差異歸因于雄性小鼠中UGT8基因的表達(dá)增加。像這樣了解性別特異性代謝差異可以揭示人類對(duì)年齡相關(guān)疾病的易感性。

圖2 該研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和脂質(zhì)分析總結(jié)

“我們的研究已經(jīng)全面描述了老鼠隨著年齡增長(zhǎng)而發(fā)生的脂質(zhì)組變化。通過(guò)這樣做，我們創(chuàng)建了一個(gè)地圖集，它將成為一個(gè)重要的全球資源，”Tsugawa說(shuō)。“接下來(lái)，我們必須將這種類型的研究擴(kuò)展到人類脂質(zhì)組和微生物組。”這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了了解脂質(zhì)代謝如何隨著年齡的增長(zhǎng)而變化的重要性，以及在設(shè)計(jì)與年齡相關(guān)疾病的治療方法時(shí)針對(duì)脂質(zhì)組的潛力。

參考資料

[1] A lipidome landscape of aging in mice