“民以食為天”，對營養(yǎng)物質(zhì)的生理需求促使人和動物去追尋食物，而飲食對動物的行為和壽命又有著顯著影響。近年來，越來越多的研究表明，飲食限制（Dietary restriction，DR）可以有效延長壽命，并延緩跨物種的衰老相關疾病。
有趣的是，飲食限制帶來的延壽效應不僅來自于能量攝入的減少，還與動物本身的某些機制有關。
2023年5月11日，密歇根大學的研究人員在國際頂尖學術期刊 Science 上發(fā)表題為：Effects
of hunger on neuronal histone modifications slow aging in Drosophila 的研究論文。
這項研究表明，飲食限制帶來生理益處的原因并不在于營養(yǎng)的多寡，而是在于因食物短缺而產(chǎn)生的饑餓感。更簡單來說就是，饑餓感本身就足以延緩衰老。
研究團隊表示，饑餓會促使大腦表觀基因組發(fā)生變化，影響基因表達，從而影響攝食行為和衰老。
對于動物而言，饑餓感是一種古老而強大的驅(qū)動力。因此，飲食對衰老和行為的影響或可歸結(jié)于一種在廣泛物種中存在的生物響應機制。然而，這種“饑餓信號通路”的分子性質(zhì)以及它們?nèi)绾握{(diào)節(jié)動物的生理和行為仍是未知的。
許多動物，包括人類，都會產(chǎn)生對蛋白質(zhì)的渴求。而在2021年3月，密歇根大學許獻忠教授和華中科技大學劉劍峰教授合作在 Nature Aging 期刊發(fā)表的研究論文顯示，僅食物氣味就可以將飲食限制誘導的線蟲壽命延長效果減弱一半【2】。
這項觀察結(jié)果促使研究人員進一步測試編碼尋找食物動機的神經(jīng)狀態(tài)是否足以減緩衰老，而不依賴于可能導致的營養(yǎng)攝入的任何變化。
在這項發(fā)表于 Science 的最新研究中，為了驗證這一點，研究團隊使用幾種方法誘導果蠅產(chǎn)生饑餓感。第一種方法是改變測試食物中支鏈氨基酸（BCAA）的含量，然后讓果蠅自由地吃酵母或含糖食物。喂食低BCAA食物的果蠅消耗的酵母比喂食高BCAA食物的果蠅消耗的酵母多于糖。這種對酵母而不是糖的偏好是用來衡量果蠅饑餓感的一個指標。
支鏈氨基酸（BCAA）的攝入量影響果蠅的壽命
有趣的是，與高BCAA果蠅相比，盡管低BCAA果蠅消耗了更多的熱量和更多的總蛋白質(zhì)，但它們的壽命明顯更長。也就是說，減少飲食中的BCAA可以使果蠅產(chǎn)生饑餓感，而這種饑餓感可以促進果蠅進食并延長其壽命。
不僅如此，為了觀察饑餓感的直接效應，研究團隊使用了光遺傳學技術，當果蠅暴露在紅光下時，其體內(nèi)與饑餓驅(qū)動相關的神經(jīng)元會被激活。雖然這些果蠅消耗的食物是沒有暴露在光刺激下的果蠅的兩倍，但它們的壽命更長。
饑餓感的本身就足以延長壽命
基于上述結(jié)果，研究團隊推測，饑餓感可以通過某種分子機制促進攝食和延長壽命。研究團隊發(fā)現(xiàn)，果蠅神經(jīng)元的特定亞群利用BCAA代謝來修飾神經(jīng)元組蛋白乙酰體，而限制BCAA攝入可以促進果蠅進食并延長其壽命。
進一步研究顯示，饑餓感通過急劇增加組蛋白H3.3的表達量來刺激果蠅進食，而長時間的饑餓似乎改變了食欲調(diào)節(jié)的設定點，從而對衰老產(chǎn)生有益的影響。
膳食BCAA改變組蛋白乙?；徒M蛋白H3豐度
該論文的通訊作者 Scott
Pletcher 博士表示，與之前的飲食限制研究的觀點不同，食物營養(yǎng)的多寡并不是導致飲食限制益處的關鍵，饑餓感本身就足以延長壽命——動機狀態(tài)本身就是衰老的決定性驅(qū)動因素。
總而言之，這項發(fā)表在 Science 的研究證明，饑餓感可以影響果蠅大腦中特定基因的表達水平，從而影響它們的進食行為和衰老過程。當然，作者也指出，在將這些發(fā)現(xiàn)應用于人類之前，應該謹慎行事，但完全有理由期望這一機制可能在廣泛的物種中存在。
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