Cell子刊：按圖索驥，探尋衰老的秘密

　　為了研究影響壽命、癌癥和衰老的因素，威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員構建了分子水平的路線圖，在線粒體中標注了超過1500個特殊“地標”，為分析熱量限制與衰老之間的代謝聯系提供了豐富的線索。該研究于十一月二十九日發表在Cell旗下的Molecular Cell雜志上。這項研究將幫助人們更好的理解在某些癌癥、老年病和代謝疾病(糖尿病等)中細胞代謝所發生的改變。

　　“這是一個線粒體功能的調控點動態圖，圖中標出了許多有意思的通路，可供科學家們深入研究，” 威斯康星大學探索研究院的生化教授John Denu說，他也是表觀遺傳學研究的帶頭人。“要理解其中的全部含義，可能還需要進行多年深入研究，不過至少現在我們拿到了重要成員的名單。”

　　此前有研究顯示，攝取較少量的食物可以延長一些生物的健康壽命，包括酵母、果蠅、小鼠和一些非人類靈長動物。但熱量限制究竟在何時何地對細胞產生分子水平的影響，這對于研究人員來說還是一個頗具挑戰的問題。

　　線粒體是細胞的能源廠，而線粒體蛋白被認為是代謝發生改變的核心。在早期研究中，Denu及其同事發現線粒體蛋白Sirt3與熱量限制所帶來的益處有關，例如預防衰老相關的聽力衰退。

　　在新研究中，研究人員針對的是與衰老有關的代謝變化，鑒定了更多更廣泛的潛在線粒體通路。研究揭示了細胞維持線粒體健康、控制脂肪和氨基酸代謝能力、激活抗氧化反應的調控過程。這些調控機制是調控蛋白通過乙酰化和去乙酰化實現的。

　　研究人員對小鼠進行了分組研究，一組能夠合成Sirt3而另一組不能合成Sirt3。各組小鼠中分別有一些小鼠的飲食受到熱量限制而另一些的飲食不受控制。一年后，研究人員對各組小鼠體內的蛋白和乙酰化差異進行了比較，結果顯示在熱量限制中發生的許多代謝變化都需要有Sirt3的存在。研究指出，通過飲食或藥物治療增強Sirt3的功能，有望抵御衰老相關疾病。

　　蛋白是執行基因組指示的分子，能夠更準確的揭示基因功能，文章的共同作者Joshua Coon教授說。他采用了新技術來分析蛋白乙酰化，并指出在組織樣本中用質譜分析乙酰化蛋白能夠為研究提供更豐富的信息。在此基礎上，研究人員得以了解飲食改變時生物體內分子水平的變化。該研究中的路線圖也將有助于其他老年病的研究。