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為何吃得少活得久?陽明交大解謎

陽明交大生化暨分子生物研究所教授許翺麟(左1)與陽明交大生物藥學副教授金翠庭(左2)從線蟲身上發現節食可以延緩老化的分子機轉。(陽明交大提供)
陽明交大生化暨分子生物研究所教授許翺麟(左1)與陽明交大生物藥學副教授金翠庭(左2)從線蟲身上發現節食可以延緩老化的分子機轉。(陽明交大提供)

【記者林紫馨/臺北報導】「餐餐七分飽,健康活到老」這種飲食觀念與其對健康有益的觀察,已長久存在於人類社會中,而想要活得長壽,或許可以不用再那麼辛苦少吃多餐。國立陽明交通大學教授許翺麟團隊藉由研究線蟲,發現「關鍵蛋白酶」活化細胞自噬,未來發展抗老化藥物露曙光,研究論文近日成功發表於《自噬》(Autophagy)國際期刊。

陽明交大1月9日指出,許多動物實驗都證實飲食限制或熱量限制,有助提高細胞自噬作用(autophagy),同時達到延緩老化的效果。這是因為自噬作用是細胞本來就有的功能,能清除受損的胞器促進細胞自我再生,只不過這個功能會在某些情況下更為顯著,飲食限制就是其一。

主持這項研究的陽明交大生化暨分子生物研究所教授許翺麟表示,這項發現讓科學界了解飲食限制與自噬作用之間的分子機轉,發現了這些在節食過程中影響老化的重要蛋白質後,下一步科學家就有機會設計抗老化藥物的標的,發展出不需要節食也能延緩老化的方法。

老化速度可被環境因素所調整,也符合生命演化的邏輯。許翺麟說,適當限制飲食可以提升細胞修復機制,在資源不足例如飲食限制的條件下,細胞會優先將資源用於修復,以提高生存的機會,而非繁衍下一代。

許翺麟的實驗室以線蟲為主要實驗動物,許翺麟說明,線蟲是一種生活於土壤中的非寄生蟲,相較於小鼠等哺乳動物較長的生命週期,牠的生命週期短又能大量繁殖,且重要基因與人類幾乎無異,是科學家研究老化的首選。

研究發現,平均生命週期只有兩星期的線蟲,每天只要少吃一些,壽命可以延長到3到4個星期。飲食限制會透過SAMS-1及SET-2這兩個重要的蛋白酶,來改變細胞中染色體的組蛋白甲基化程度,藉此調控自噬作用相關基因轉錄因子TFEB及FOXA的活性,提高線蟲肝腸細胞自噬作用的表現。

換言之,當線蟲被餵食較少的大腸桿菌時,SAMS-1蛋白酶表現較少,影響了組蛋白的甲基化,讓自噬作用的下游基因得以轉錄,反之,正常飲食的線蟲,在SAMS-1蛋白酶正常表現下,自噬作用就不明顯。

這項研究是由陽明交大與美國Sanford Burnham Prebys醫學研究所共同合作,研究團隊還包含陽明交大生物藥學副教授金翠庭、第一作者生化暨分子生物研究所博士生林喬寅,已發表於《自噬》國際期刊。◇