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我院陈迪实验室于Nature Communications发表饮食限制延缓衰老的分子机制研究

时间:2023-12-08 阅读量:260 发布者: 来源:浙江大学爱丁堡大学联合学院

衰老是造成人类疾病和死亡的主要风险因素。随着全球人口老龄化问题的日益严峻,探明衰老发生、发展的分子机制是基础生物学和生物医学领域的重要课题。饮食限制(dietary restriction),即在不造成营养不良的前提下适当减少食物摄入量,是一种延缓衰老的有效干预手段。利用秀丽隐杆线虫(C. elegans)等模式生物,前人发现了一系列介导饮食限制延缓衰老的调控因子。然而,与健康密切相关的脂代谢是否以及如何参与饮食限制对衰老的调控,脂代谢酶能否作为介导饮食限制延缓衰老的关键因子调控长寿与健康等科学问题尚未有明确答案。

针对以上问题,浙江大学爱丁堡大学联合学院(ZJE)陈迪研究员课题组在国际知名期刊Nature Communications上发表题为 “ACS-20/FATP4 mediates the anti-ageing effect of dietary restriction in C. elegans的研究论文。



本研究以调控脂肪酸代谢起始步骤的关键因子脂酰辅酶A合成酶(acyl-CoA synthetase, ACS)为切入点,对秀丽隐杆线虫acs家族的21个基因进行遗传筛选,发现与进化中高度保守的脂酰辅酶A合成酶/脂肪酸转运蛋白FATP4同源的ACS-20是介导饮食限制延缓衰老的关键因子。综合利用转录组学、遗传筛选、基因组编辑、分子和生化手段,陈迪课题组发现acs-20敲除突变通过NHR-23核受体介导的转录调控造成Hedgehog信号通路受体(Patched)同源基因 ptr-8过表达,进而破坏体内蛋白稳态并完全的抑制了饮食限制的抗衰老作用。该研究揭示了一系列进化中高度保守的基因是介导环境因素调控衰老的关键因子并阐明了其背后的精细分子调控机制。


      ACS-20介导饮食限制延缓衰老的作用机制。在正常饮食限制条件下,ACS-20激活NHR-23核受体,通过一未知因子限制ptr-8的表达。当acs-20突变体受到饮食限制时,NHR-23无法与ptr-8启动子结合,ptr-8基因的过表达破坏体内蛋白稳态并造成内质网应激,从而抑制了饮食限制的抗衰老作用。


陈迪实验室的王梓博士是本文的第一作者。浙江大学爱丁堡大学联合学院陈迪研究员为本文的通讯作者。该研究得到上海科技大学朱焕乎教授实验室的技术支持。该研究由科技部国家重点研发计划和国家自然科学基金委面上项目共同资助。