背景
“养生之道 ,莫于先食”。健康的饮食不仅可以提供生长发育所需的各种营养,还可以防治疾病,促进健康长寿。“要想身体好,吃饭七分饱”,这一箴言从古贯到今。古今中外,健康长寿的“秘诀”一直被众人所追求,但却又常常遭到误解,这其中最为人们津津乐道且亘古不变的一个理念就是“食疗养生”。早在400多年前,一位名叫路易吉·科尔纳罗(Luigi Cornaro)的威尼斯贵族就描述了如何通过限制饮食活到100岁。放眼如今的虚拟世界,铺天盖地都是关于食疗养生的鸡汤文、误解文、假意呼吁文,一时之间让人无所适从,那么这通过改变饮食来促进健康的理念背后真正的科学故事到底是什么呢?它又经历了怎样的征程?将要通往何方呢?
此次journal的主题我们将围绕在模式生物果蝇中的饮食营养与寿命进行介绍。
饮食营养与寿命的关系
饮食与寿命之间存在着相互的关系。1.在果蝇中,有两个主要且高度保守的营养信号通路,即IIS和Tor通路,它们分别对葡萄糖和氨基酸细胞水平的变化作出响应,并相互协调调节在细胞生长和影响寿命方面起着至关重要的作用。2.有意思的是,成年果蝇对营养需求是具有性别二态性的。成年雌雄的寿命对饮食干预的反应不同,两性在营养平衡方面表现出不同的偏好。通过独立控制每种营养物质的浓度,并测量雌性的繁殖力以及雄性和雌性的寿命,发现对于果蝇来说除了需要糖、蛋白质这些维持生长发育最必须的组分外,雌性果蝇对维生素、脂等其他的营养成分也是需要的,这些“多余”的营养似乎维持了其繁殖力;而雄性果蝇对糖和氨基酸以外的任何营养物质都似乎不需要。3.雌性卵子发生是造成维持生命的营养需求性别差异的主要原因,交配状态以及性染色体的剂量并不能造成这种营养需求的性别差异。4.成年和幼虫时期的饮食状态都会在一定程度上影响果蝇的寿命,并且在饮食限制的情况下对于两性来说似乎都能维持其相对的最大寿命。5.众多研究表明在果蝇中激活长寿的感官线索包括味觉和嗅觉,都可以调节果蝇的寿命(Gr63a、Or83b),但这只是延长果蝇寿命的方式之一。
蛋白饮食与寿命的关系
蛋白质作为维持果蝇生长和生存最必须的组分之一,在调节寿命方面发挥着至关重要的作用。研究发现P:C比值(蛋白质/糖)是寿命的主要决定因素,其机制可能是通过抑制TOR信号通路减少蛋白质摄入而影响寿命,并且这种表型可影响后代寿命。参考现有的对蛋白饮食影响寿命的研究,多数研究者采用了饮食限制(DR)的方式,发现必需氨基酸限制的饮食可以延长实验果蝇的寿命,比如甲硫氨酸、色氨酸。其机制可能是通过神经递质5 -羟色胺信号介导的Tor信号通路的下调。
糖脂饮食与寿命的关系
饮食中的糖脂在维持生物营养和能量代谢平衡方面发挥着重要的作用。1、脂质在果蝇脂肪细胞中是以脂滴的形式储存的,Snz是一种促进甘油三酯(TAG)储存的细胞器间连接蛋白,研究发现过表达Snz的果蝇脂滴(LDs)中TAG含量较高,更能抵抗饥饿胁迫,存活时间更长。2、如果长期处在高脂饮食的环境下,果蝇中的巨噬细胞通过产生upd3介导葡萄糖稳态的破坏和缩短寿命,此时机体会激发出相应的反馈机制来调节其对寿命的不利影响。3、脂类在质与量上的高摄入并不只会带来不利影响,这似乎打破了我们的传统观念。等热量中高脂肪可显著改善脂肪酸代谢,降低游离脂肪酸水平。减少的游离脂肪酸可以通过上调PPRC1来改善炎症和应激反应,最终延长寿命。这提示着我们“优“质””的中高脂饮食在促进健康方面发挥了不可小觑的作用。4、高糖饮食会引起尿酸沉积和小管功能等一些代谢涨障碍,进而影响预期寿命。这也符合近些年来“低糖”膳食所传达的科学观念。
总结
合理的饮食促进健康长寿,然而对于这背后的机制还很不清楚。通过蛋白饮食、糖脂饮食的调节,可以在一定程度上调控机体的寿命,它们可以通过单一的机制进行调节,但更多的是多层次多环路的相互协调。选择合理的膳食不仅有助于身心健康,在某种程度上来说作为影响寿命的外因,还有一定“延年益寿”的功效。希望大家在专心科研的同时保持健康的“高身体素质”膳食。
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by 王蓉