健康长寿的一个秘诀就是少吃。卡路里限制(CR),主要是指在维持适当营养的前提下,卡路里摄入量减少20%到40%,实验室动物经过卡路里限制后,不仅寿命更长,而且会改善胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性,二者都会在年老过程中下降。
然而,除了所有的好处之外,CR限制饮食对大多数美国人而言是一个绊脚石。要是有一种药物可以到达同样的目的就好了。
某种程度上来说,我们确实有这样的药物。药物雷帕霉素(rapamycin)被用于进行器官移植中的免疫抑制,与CR的长寿功效相似,并可能作用于相同的细胞通路。但是,与CR不同的是,雷帕霉素(rapamycin)实际上会削弱葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性,这两个糖尿病特征。显然,雷帕霉素(rapamycin)与CR有所不同。
为了更好地了解雷帕霉素(rapamycin)的利弊,Whitehead研究所研究人员David Sabatini与Joseph Baur准确地发现了,雷帕霉素(rapamycin)在细胞层面的行为。他们这一有趣的研究结果刊载于本周的《科学》杂志上。另外,Joseph Baur同时也是宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院生理学助理教授。
Sabatini称,“我们了解到,尽管雷帕霉素(rapamycin)有副作用,但它仍然能延长生命,因此,也许我们可以使其在延长寿命的同时,不诱发副作用,从而使该药得到改善。”Sabatini同时也是麻省理工大学生物学教授,也是霍华休斯医学研究所的一名调查研究人员。“本论文中的数据表明,这是有可能的。”
雷帕霉素(rapamycin)同时也被称为西罗莫司(sirolimus),在美国市场以雷帕鸣(Rapamune)为名进行销售。该药是雷帕霉素复合物1(mTORC1)机理目标的一种已知的抑制剂。 mTORC1是一种蛋白复合物,调节与生长和分化相关的许多细胞过程。mTORC1是被称为mTOR的细胞信号转导通路的一部分。该通路会响应营养和生长因子。雷帕霉素复合物2(mTORC2)机理目标也是mTOR通路的一部分,并调节胰岛素信号传导。
雷帕霉素(Rapamycin)通常被认为主要针对mTORC1作用。但《科学》杂志上刊登的论文的合作作者Dudley Lamming和Lan Ye以及分别在Sabatini和Baur实验室的博士后研究员指出,对实验小鼠而言,雷帕霉素(Rapamycin)也能抑制mTORC2,从而削弱胰岛素敏感性。
为了确定雷帕霉素(Rapamycin)对寿命的积极影响是否可以和其消极的新陈代谢影响分离,Lamming和Ye饲养出了一种小鼠,该小鼠的mTORC1的活动性在某种程度上被抑制,但其mTORC2活动性仍然保持基本完好。这类实验鼠群的雌性小鼠的寿命比对照组的实验鼠的更长,且同时维持了正常的胰岛素敏感性。
“这表明,仅仅破坏mTORC1就能够延长寿命,如果我们能找到一种达到此目的的方法,”Lamming说。
对Baur而言,实验结果表明,有可能会发现一种比雷帕霉素(Rapamycin)更好的抗衰老药物。
“我们的研究突出了专门针对mTORC1的分子的潜在效用,并表明,我们有希望以此通路为目标,研发出一种可以治疗于老龄化有关的疾病,且同时不会出现弊大于利,”鲍尔说。“如果你将服用抗衰老药物作为一种预防措施,那么你可能就不希望为糖尿病付出代价了。”
支持这项研究工作的有国家卫生研究所(NIH)、国家癌症研究所(NCI)、美国老龄化研究联盟(AFAR)、宾夕法尼亚大学老龄问题研究所、达蒙·鲁尼恩癌症研究基金会、美国心脏协会以及芬兰科学院。