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节食导致衰老期间的表观遗传变化

减少食物消耗可延长许多生物的寿命,包括灵长类动物。然而,如何实现这一目标背后的生物学尚未完全理解。马克斯普朗克老龄生物学研究所和老龄化研究卓越研究所的研究人员,德国科隆的CECAD以及剑桥的Babraham研究所现已发现,在小鼠中,饮食限制会引发DNAGenes的表观遗传变化,例如对脂质代谢很重要的是关闭的。因此,饮食限制可以防止所谓的表观遗传学中与年龄相关的变化的后果。

节食导致衰老期间的表观遗传变化

我们不仅仅是我们的基因组 - 在我们的DNA中,字母(ATGC)的顺序,称为碱基。在这个序列的顶部是另一层控制 - 我们的表观基因组 - 通过在我们的DNA中添加或删除标签并通过改变我们细胞核内的DNA包装的过程,控制哪些基因在不同细胞类型中开启或关闭。我们的表观基因组受到包括饮食在内的外部因素的影响,使其成为连接饮食限制和长寿的主要候选者。

研究人员发现,将老鼠的食物摄入量限制在40%,导致寿命延长30%。他们查看整个小鼠基因组,分析了响应这种饮食限制而发生的DNA的表观遗传变化,这可能解释了寿命的延长。他们发现饮食限制控制基因参与建立一种表观遗传变化 - 用小化学基团(称为DNA甲基化)标记特定DNA碱基。结果是通过饮食限制基本上阻止了与基因组DNA甲基化相关的年龄相关变化。

Oliver Hahn,马克斯普朗克老龄生物学研究所Partridge小组的博士和研究的主要作者说:“我们的研究已经确定了在衰老过程中发生的生理学上有意义的表观遗传变化。膳食限制部分保护免受年龄诱导的甲基化变化同时煽动脂质代谢基因的重编程,这似乎会导致有益的变化,从而帮助我们的身体更好地发挥作用“。

除了描述饮食限制对年龄相关的DNA甲基化变化的影响外,研究人员还发现了饮食限制与参与脂质代谢的基因的表观遗传抑制之间的联系。在生理学上,由饮食限制引起的脂质代谢的重编程保护生物体免于肝脏中脂肪沉积的年龄相关性增加和肝脏胰岛素抗性的发展,这是与年龄相关的2型糖尿病的特征。

Babraham研究所表观遗传学项目负责人Wolf Reik解释说:“这项工作通过将表观基因组更直接地与健康老化相关的脂质变化联系起来,显着提高了我们对衰老和饮食限制的表观遗传调控的理解。未来的工作可能会揭示饮食限制会在基因组中留下长期的表观遗传记忆。“

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