Science子刊又一篇！自噬不僅延長10%壽命，還能保護心臟！｜諾獎級發現

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導 讀

自噬是一種真核生物進化上比較保守的核酸和蛋白質降解途徑，其生物學功能涉及到方方面面，與生物的生長發育、疾病、衰老等密切相關。2016年的諾貝生理學獎頒給了自噬機制的發現者-日本科學家大隅良典。但這僅僅是在細胞層面闡明了相關的自噬機制，尚未闡明自噬在哺乳動物中延長壽命或其他器官保護作用。

近期《Nature》發布了德克薩斯西南醫學中心的最新研究，研究人員證明了自噬對哺乳動物壽命的延長作用。《Science》子刊發表的最新文章證明了自噬對心肌的保護作用，特別是心肌梗死後的心肌保護作用。

何為自噬？

自噬（Autophagy）是將胞漿內容物聚集在一個雙層膜結構內，形成自噬體。自噬體再與溶酶體相互融合，形成自噬溶酶體，其中的內容物進而被各種酸性水解酶水解。胞漿中的蛋白質、各種RNA和脂質均可以被降解。

自噬的整個過程依賴於一個高度協調的機制，這其中涉及PI3K通路、AMPK通路及mTOR通路等等。

通過這張自噬機製圖，我們不難發現beclin 1能夠於VPS34複合體一道調控自噬形成的初始階段，可誘導自噬體結構的形成，對於整個自噬起到推動促進做喲個。研究人員就是利用這蛋白展開了哺乳動物個體水平的自噬研究。

衰老領域的里程碑：自噬可延長小鼠10%的壽命

德克薩斯西南醫學中心的Beth Levine與Ming Change Hu研究組圍繞belin1突變展開了一系列研究。研究人員首先將小鼠的belin1的基因表達上調，產生belin1的突變體，這種突變體與其下游bcl-2分子的相互作用降低，但是會提高生物體各個組織器官的自噬水平。

研究人員發現Belin1突變的小鼠比普通的野生型小鼠壽命要長10%左右。同時這些突變小鼠罹患腫瘤的概率大大降低，各個器官的衰老程度也有所減緩。該研究的真正意義在於證明了自噬對於長壽的影響，Belin1突變可以加快自噬的產生，預防細胞衰老，進而對整個生物體產生有益的效應。

心血管界的研究新星：自噬對心肌梗死後的保護作用

Sciarretta表示，高效的自噬反應可降低缺血性心肌病發生時心肌細胞的損傷。使用成熟的小鼠模型他們證實了，激活自噬可逆轉心肌梗塞後心臟結構重塑，明顯減輕心臟功能障礙，產生相應的心肌保護作用。

而在對自噬誘導物不敏感的beclin 1 +/-雜合子小鼠中未觀察到這些有利的作用。研究人員證實，通過促進線粒體自噬可減少受損細胞器的積聚，顯著改善線粒體質控體系，並增強了溶酶體功能。

目前的發現解釋了自噬在缺血後心臟病中的有益作用。儘管誘導自噬產生相關藥物仍不成熟。但這些結果為心肌梗死後心衰的患者提供了一種新策略。

最後，我們普通人如何在不服藥的情況下激活自噬呢？間斷性禁食或許是個不錯的選擇。

參考文獻：

Sebastiano Sciarretta, Derek Yee, Narayani Nagarajan.Trehalose-Induced Activation of Autophagy Improves Cardiac Remodeling After Myocardial Infarction.

álvaro F. Fernández, Salwa Sebti, Yongjie Wei. Disruption of the beclin 1–BCL2 autophagy regulatory complex promotes longevity in mice.

Department of Medicine, Albert Einstein College of Medicine, Montefiore University Hospital, New York.Cardioprotective effects of autophagy: Eat your heart out, heart failure!

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