细胞七分饱抗衰老的奥秘都在这了中科

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老话讲吃饭要吃七分饱，不过眼下实行起来应该挺困难的，从睁眼到闭眼，奇点糕觉得自己应该一直处于七分饱到十二分饱之间吧（反正没饿过。当然了这样是不对滴，且不说复工之后物理上要膨胀多少，吃太多也让人离长命百岁更远了呀。既往的研究已经告诉我们，热量限制（CR）是最有效的干预衰老的措施之一，减肥瘦身、护肤美颜、改善肝肾功能、降低心血管疾病风险样样拿手[1]，不过它具体是怎么抗衰的呢？今日顶级期刊《细胞》杂志发表了一篇论文，来自中科院和美国Salk研究所的科研团队利用单细胞测序技术破译了少吃的抗衰奥秘[2]。研究者们分析了CR大鼠的9类组织样本，并与正常衰老大鼠和年轻大鼠做了对比，发现了大量被CR影响的基因表达和调控过程，约四分之一因衰老而改变的基因表达被CR逆转！下面就来详细看看，超过二十万个细胞的海量数据，能够告诉我们一些什么秘密吧~你们不觉得这个CR大鼠比旁边两个貌美吗考虑到临床上的真实情况，我们不会从一出生就“吃不饱”，所以研究者们安排大鼠从18个月开始限制饮食，卡路里摄入量为正常的70%，持续9个月直到27月龄，此时的大鼠相当于70岁的老人了，记为O-CR；作为对照的两组大鼠，一组是同样年纪但吃喝随便的大鼠O-AL，另一组则是5个月大的年轻大鼠，相当于16岁的青少年，记为Y-AL。从外表上看，少吃是真的能减肥延寿。O-CR大鼠对比O-AL大鼠体重降了三分之一，血糖水平没有变化，而且这组大鼠不管是中位寿命还是最长寿命都要比O-AL更长。寿命显著延长另外，O-CR大鼠的一些衰老特征也更不明显。比如说，它们肝脏中积累的脂肪更少、各脏器中的衰老细胞更少、棕色脂肪的状态也更年轻。显然，适量限制热量可以延缓衰老表型、延长大鼠的寿命。我们知道，衰老其实是一个非常复杂的生理过程，涉及到很多的分子通路，想详细了解的读者可以去《医学趋势50讲》听一听相关的章节。那么在细胞和分子层面上，少吃又是带来了怎样的影响呢？研究者从大鼠的棕色脂肪（BAT）、白色脂肪（WAT）、肝脏、肾脏、主动脉、皮肤和骨髓（BM）等七个组织分离细胞进行分析，超过16万个细胞可以根据种细胞簇归类为42种主要的细胞类型，其中20多种细胞是组织特异性的，例如部分组织的干细胞；而部分内皮细胞、成纤维细胞则在多数组织种都存在。细胞与组织类型研究者比较了组织中各细胞类型占比的变化，发现很多随年龄改变的细胞增减是可以被CR所逆转的。例如，皮肤中的Krt14+上皮干细胞和BAT中的脂肪干细胞会随衰老减少，但CR却能够令它们增加，这表明少吃可以预防年龄相关的干细胞衰竭。非常值得注意的是，研究者观察到在骨髓之外的多个组织中，都有随年龄增加中性粒细胞等免疫细胞增加的现象，这也是可以被CR阻止的。结合此前的一些研究和免疫荧光检测结果，研究者认为CR可以阻止免疫细胞从骨髓的迁出和浸润、以及巨噬细胞的极化等等过程，使各组织中的促炎状态转变为抗炎状态。各组织中细胞类型占比接下来研究者们分析了具体的差异表达基因（DEGs），其中O-AL和Y-AL的差异被定义为衰老相关的差异表达基因（agingDEGs），O-CR和O-AL之间的差异被定义为少吃相关的差异表达基因（CRDEGs），二者再进行比较，可以被CR影响的衰老DEGs就称为rescueDEGs。CR的影响可以说基本上是全面“抗衰”的，那些同步随着衰老和CR上调或下调的基因，只占所有衰老DEGs的1.8%，可以说CR对大鼠来说“副作用”是很小的。将这三类DEGs按照组织类型分类，我们可以从图中看出，主动脉组织、BAT和WAT是受衰老和CR影响最大的组织。各组织中的DEGs分析这些DEGs的功能，研究者发现随衰老下调的基因主要是与血管系统发育、细胞对生长因子反应、细胞再生、细胞外基质形成等有关，CR能够阻止这部分基因的下调；而那些随着衰老上调的基因，则主要与炎症反应、先天免疫、细胞死亡的积极调控等过程有关，这种变化则会被CR削弱。研究者还具体分析了不同组织中表达改变的基因，想必它们当中会出现新的抗衰老靶点。如果进一步分析特定的细胞类型，研究者也找到了受衰老和CR影响最大的细胞群，结论可以看出，半数“最容易老”的细胞，同时也是最吃CR这一套的细胞。与上文分析的类似，可被CR上调的基因主要涉及发育、再生、对生长因子的反应、细胞外基质形成、对皮质激素的反应等；被CR下调的基因则主要与炎症、先天免疫、脂多糖反应、白细胞介素反应、活性氧代谢、凋亡信号等有关。基因功能分析接下来，研究者模拟了CR对转录调控网络的影响，结果显示CR可以重新编码受衰老影响的转录调控，尤其是参与炎症和脂质代谢的转录因子。此外，研究者还计算了细胞间受体-配体结合，认为CR可以改善衰老中异常的胞间通讯，尤其是炎症相关的。最后，研究者分析了大脑和骨骼肌细胞的相关数据，这两个组织也是受衰老和CR影响非常大的组织，但是取单个活细胞相对困难，所以本项研究采用单细胞核RNA测序技术规避了难点，结果同样显示出CR对衰老的拮抗作用。这是科学家首次在多器官/组织层面上系统分析热量限制与衰老的细胞和分子变化，并突出热量限制能够延缓各组织与衰老相关的促炎细胞积累、并减轻衰老带来的特异性基因表达改变。不知道你们怎么想，反正奇点糕现在觉得，手边的鸡腿有点不香了……编辑神叨叨全体奇点糕呕心沥血呕心沥血呕心沥血打造的重磅音频课程《医学趋势50讲》终于上线了。我们一口气帮你同步了全球医学前沿领域最重磅的进展。只需分钟，让你彻底搞懂最重磅的医学前沿进展。课程亮点如下：1、全面：一网打尽最重磅的医学前沿进展。在这套《医学趋势50讲》中，我们囊括了免疫治疗、干细胞、微生物、人工智能、二代测序，抗癌新药研发等15个重要的前沿领域，帮你将全球最顶尖的科研成果一举收入囊中。2、紧跟趋势：帮你无缝同步全球认知。奇点跨学科专业知识团队，依靠强大的自有数据库系统，每天跟踪全球多本医学与生命科学领域的重要期刊，实时把握医学前沿科技最强劲的脉搏。和全球认知同步，你不需要费心费力，我们把全球脉动送到你的耳边。3、有趣易懂：不用绞尽脑汁，就能理解全球医学顶尖难题。医学和生命科学领域的论文往往晦涩难懂，再加上语言的隔阂，导致很多人对此望而却步。这一次，我们帮你把艰深晦涩的前沿学术调制成清新爽口的科学小品，让你在享受科学之美的同时，轻轻松松理解医学顶尖难题。和全球最聪明的大脑思考同样的问题，你也可以。

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