重点实验室邹成钢研究员课题组在Nature Communications上报道了α-酮基丁酸延长线虫寿命的机制研究

发布时间: 2023-02-06 09:23:29 浏览次数 : 4664 来源:云南大学

2023年1月16日，国家重点实验室邹成钢研究员课题组在国际著名学术期刊Nature Communications发表题为“The metabolite alpha-ketobutyrate extends lifespan by promoting peroxisomal function in C. elegans”的研究论文，报道体内代谢产物α-酮基丁酸通过促进过氧化物酶体功能，延长秀丽隐杆线虫寿命和延缓哺乳动物细胞衰老的作用机制。

转硫途径是一个进化上保守的代谢途径。在后生动物中，该途径催化蛋氨酸，负责合成体内约50%的半胱氨酸。以前的研究报道，转硫途径的一个副产物H2S可以作为一种信号分子延长机体寿命和改善健康水平。但是，转硫途径的另一个副产物α-酮基丁酸在寿命和衰老中的角色并不清楚。该研究通过对现有转录组数据的分析，发现在长寿的生殖细胞缺失glp-1突变线虫中，转硫途径相关基因表达上调，H2S和α-酮基丁酸含量均显著增加。随后，该研究发现补充α-酮基丁酸可以延长野生型线虫的寿命。进一步机制研究表明，α-酮基丁酸通过乳酸脱氢酶LDH-1增加NAD+的产生，导致SIR-2.1/SIRT1介导的过氧化物酶体功能和生物发生增强，同时在过氧化物酶体脂肪酸β-氧化途径中acox-1.2/ACOX1的表达增加。ACOX-1.2/ACOX1随后促进H2O2的形成，从而激活转录因子SKN-1/NRF2。这种转录因子通过介导一系列自噬和溶酶体基因的表达促进自噬，延长线虫寿命。最后，该研究发现，α-酮基丁酸也通过SIRT1-ACOX1-H2O2-NRF2途径延缓哺乳动物细胞的衰老。总之，该研究揭示了一个以前未知的内源性代谢产物介导的延缓衰老途径。

图1 α-酮基丁酸延长寿命的作用机制

云南大学武楠、马怡诚、龚信倩和赵沛基为该论文的共同第一作者，邹成钢研究员为该论文通讯作者。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-35899-1

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