科學家研究線蟲飲食機制 發現抗老化藥物發展曙光

電子顯微鏡下的線蟲 (陽明交大提供)
電子顯微鏡下的線蟲 (陽明交大提供)
許翺麟教授(左)與金翠庭副教授(左二)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)
許翺麟教授(左)與金翠庭副教授(左二)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)
論文第一作者博士生林喬寅。左邊是第五作者博士生王鳳雍 (陽明交大提供)
論文第一作者博士生林喬寅。左邊是第五作者博士生王鳳雍 (陽明交大提供)

國立陽明交通大學研究團隊在0.1公分的線蟲身上發現飲食限制促進細胞自噬作用及延緩老化的分子機制,這項發現讓抗老化藥物有了明顯標的。

 

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。在最近的研究中,科學家發現平均生命週期只有兩星期的線蟲,每天只要少吃一些,壽命可以延長到三到四個星期;研究團隊發現,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。

 

研究主持人陽明交大生化暨分子生物研究所許翺麟教授表示,過去知道飲食限制是延緩老化的有效方法之一,這項發現讓科學界瞭解飲食限制與自噬作用之間的分子機轉,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。許翺麟教授說明,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。研究內容目前已發表於《自噬》(Autophagy)國際期刊。