CNIO的研究人员发现，营养过剩的细胞会导致器官功能障碍和炎症，可能会加速衰老。通过动物模型和与人类血液样本的比较，他们表明，针对炎症可以减轻衰老症状并延长寿命，这对理解与衰老和肥胖相关的疾病具有重要意义。
研究人员发现，细胞中过量的营养会引发炎症和器官功能障碍，加速衰老。他们的研究表明，干预炎症可能会延长寿命。
我们人口的加速老龄化强调了了解随着时间的推移在体内发生的分子变化的紧迫性。mTOR蛋白复合物在许多身体功能中起着至关重要的作用，特别是在新陈代谢中。CNIO研究人员的一项新研究表明，在动物模型中，即使mTOR活性的轻微增加也会导致过早衰老，使它们的寿命缩短20%。
这项发表在《自然衰老》(Nature Aging)杂志上的研究揭示了为什么与衰老相关的疾病在体重指数(肥胖和炎症的指标)较高的个体中会恶化。这也解释了为什么以延长动物寿命而闻名的卡路里限制通过激活与mTOR相互作用的特定基因来促进健康衰老。
此外，该研究还引入了一种新的研究工具，旨在“研究营养增加与不同器官衰老之间的关系”，国家癌症研究中心(CNIO)代谢和细胞信号小组负责人、该研究的主要作者阿莱霍·埃费扬(Alejo Efeyan)说。
在动物模型中操纵mTOR
mTOR蛋白复合物的活性是根据细胞中可用的营养物质的数量来调节的。作者开发了一种在动物模型中通过靶向向mTOR发出营养水平信号的蛋白质来操纵mTOR活性的方法。通过基因改造这种蛋白质来模拟更高的营养水平，他们触发mTOR激活它的通路，就好像动物吃了更多的食物一样，即使它们的实际饮食没有改变。
该研究的第一作者、Severo Ochoa分子生物学中心的现任研究员Ana Ortega-Molina和CNIO代谢和细胞信号小组的资深作者Alejo Efeyan。图片来源:Antonio Tabernero /CNIO
有限公司mTOR活性增强的后果
当携带这种修饰蛋白的动物成熟后，它们的细胞功能开始恶化，导致皮肤变薄、胰腺、肝脏和肾脏等器官受损等衰老症状。免疫系统细胞来修复它们，但被大量的损伤所淹没。它们积累起来，而不是修复，引发炎症，进一步增加了这些器官的问题。
这种损伤和无效修复的循环使动物的寿命缩短了20%，相当于人类的16年。
潜在的治疗措施
研究人员的目标是通过抑制引起炎症的免疫反应来破坏这种循环。结果，器官损伤得到了改善，足以延长人类几年的寿命。
第一作者安娜·奥尔特加-莫利纳(Ana Ortega-Molina)负责CBM癌症和衰老实验室的新陈代谢，她指出，对慢性炎症采取行动是“一种控制健康恶化的潜在治疗措施”。
潜在的人类影响
当CNIO小组操纵mTOR来模拟营养过剩时，所产生的变化反映了自然衰老中所看到的变化。他们将他们的模型与自然衰老的小鼠群体进行了比较，包括他们自己的小鼠和国家衰老研究所(NIA)的小鼠。
例如，溶酶体是细胞清除和回收废物的细胞器，在自然衰老和转基因动物中，溶酶体的活性都降低了。Efeyan说:“当营养过剩时，细胞关闭溶酶体的再循环活动是有道理的，因为这种再循环尤其在没有营养的情况下进行。”
瓦伦西亚大学的研究小组通过对比年轻人和70多岁老人的血液样本，证实了溶酶体活性的下降也发生在人类衰老过程中。
新工具
除了这篇论文，Efeyan认为这个新的动物模型提供了“充足的土壤来提出更多关于营养增加或它们的信号传导如何促进不同器官的过程的问题，从而使我们能够理解它们的衰老。”或者，例如，研究与神经退行性疾病的关系，因为在中枢神经系统中有一些炎症。这是一个更多人可以使用的工具。”
其他共同作者包括美国贝塞斯达国家老龄化研究所(NIA)的Rafael de Cabo，瓦伦西亚大学的Consuelo Borrás和Daniel Monleón，以及CNIO癌症免疫小组负责人María Casanova-Acebes。
参考:“轻度增加营养信号mTORC1老鼠导致实质损害,骨髓发炎和缩短寿命”安娜Ortega-Molina,克里斯蒂娜Lebrero-Fernandez,阿尔巴Sanz, Miguel Calvo-Rubio Nerea Deleyto-Seldas,卢西亚德Prado-Rivas安娜Belen Plata-Gomez Elena Fernandez-Florido帕特里夏·加西亚Yurena Vivas-Garcia,埃琳娜·桑切斯·加西亚Osvaldo Grana-Castro,内森·l .价格Alejandra Aroca-Crevillen,爱德华多·Caleiras Daniel Monleon Consuelo Borras,María Casanova-Acebes, Rafael de Cabo和Alejo Efeyan, 2024年6月7日，Nature Aging。DOI: 10.1038 / s43587 - 024 - 00635 - x
这项工作得到了西班牙科学、创新和大学部、西班牙研究机构、欧洲区域发展基金、西班牙抗癌研究科学基金会协会、“la Caixa”银行基金会、Olivia Roddom肿瘤学研究基金、NIA校内研究计划、国家卫生研究院等机构的资助。作者之一Yurena Vivas是Domingo Martinez基金会资助的CNIO Friends合同的受益者。
