近日，一篇發(fā)表在國際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報(bào)告中，來自布朗大學(xué)的研究人員通過對機(jī)體老化和長壽的機(jī)制進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，抑制Sirt4蛋白產(chǎn)生的果蠅或許會短命，人類機(jī)體中也存在Sirt4蛋白，而能夠產(chǎn)生額外Sirt4蛋白的果蠅則會長壽，此外，缺失Sirt4蛋白的果蠅則會表現(xiàn)出對饑餓敏感性的增加，同時(shí)其生育能力和活力會減弱，也無法在機(jī)體中進(jìn)行能量儲存。

圖片來源：Jason Wood, Brown University

研究結(jié)果表明，增強(qiáng)Sirt4的活性或許能夠作為一種新型療法來治療年齡相關(guān)的代謝衰退和疾病，比如糖尿病、肥胖，同時(shí)還能促進(jìn)健康的壽命。研究者Jason Wood說道，蛋白Sirt4負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)有機(jī)體的機(jī)體壽命和代謝，尤其是其能夠協(xié)調(diào)代謝對禁食的反應(yīng)，過量表達(dá)產(chǎn)生Sirt4的基因就能夠有效延長果蠅的壽命。

果蠅的遺傳特質(zhì)往往能夠使其作為良好的有機(jī)體模型來幫助研究人員研究人類的行為、發(fā)育、遺傳和代謝性疾病等；這項(xiàng)研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，被修飾能夠產(chǎn)生額外Sirt4蛋白的果蠅，其健康壽命能夠延長20%，而移除果蠅產(chǎn)生Sirt4的能力則會縮短其20%的壽命，此外，如果細(xì)胞中缺少Sirt4的話，果蠅就會很快死亡。

Sirt4屬于去乙酰化酶(Sirtuins)家族蛋白，該酶類家族能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的許多方面，比如長壽、代謝、基因組穩(wěn)定性、糖尿病和神經(jīng)變性等，同時(shí)研究者還在線粒體中發(fā)現(xiàn)了Sirt4的存在；人類細(xì)胞中包含7種不同的sirtuins，其中三種位于線粒體內(nèi)部（Sirt3， Sirt4和Sirt5），果蠅細(xì)胞中僅含有Sirt4，增加或降低活細(xì)胞中Sirt4的表達(dá)就能幫助研究人員闡明Sirt4在昆蟲或人類機(jī)體中的功能。

研究人員首次發(fā)現(xiàn)，增加線粒體sirtuin的活性就能有效延長壽命，此前并沒有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，增加諸如Sirt4等sirtuin就能夠延長有機(jī)體的壽命；研究者表示，Sirt4或許負(fù)責(zé)機(jī)體對禁食的代謝活動，尤其是當(dāng)有機(jī)體開啟從碳水化合物轉(zhuǎn)化到脂肪模式時(shí)，該基因就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效調(diào)節(jié)，相比處于不良營養(yǎng)狀況下的正常有機(jī)體而言，缺失該基因的有機(jī)體常常會死亡地更快。

在禁食期間，Sirt4主要參與能量的轉(zhuǎn)換，如果沒有Sirt4，果蠅就無法在禁食狀態(tài)下獲取過多的營養(yǎng)物質(zhì)，也無法進(jìn)行脂肪儲存；研究人員表示，有機(jī)體短暫的禁食對于其重置代謝狀態(tài)非常重要，本文研究發(fā)現(xiàn)，瀕于饑餓（near-starvation）的飲食或能改善機(jī)體健康，并且延長壽命。但科學(xué)家們并不知道禁食逆轉(zhuǎn)老化的分子機(jī)制，sirtuins似乎扮演著關(guān)鍵角色，研究人員想通過研究理解sirtuin所扮演的角色以及其在卡路里限制中所參與的途徑。

本文研究或能幫助研究人員解釋Sirt4的工作機(jī)制，研究人員認(rèn)為Sirt4或許是一個(gè)非常重要的靶點(diǎn)，能夠幫助改善代謝性疾病并且延長健康的生命，目前研究人員對哺乳動物細(xì)胞和組織的相關(guān)研究產(chǎn)生了相互矛盾的結(jié)果，他們并不清楚線粒體中sirtuins如何影響哺乳動物機(jī)體的整體代謝過程，而果蠅僅有一種線粒體sirtuin，其能夠?yàn)檠芯咳藛T提供一種明確專注的能力去破壞一種蛋白質(zhì)。后期研究人員還將繼續(xù)深入研究評估線粒體中sirtuins的主要功能。

原始出處：

Jason G. Wood, Bjoern Schwer, Priyan C. Wickremesinghe, et al. Sirt4 is a mitochondrial regulator of metabolism and lifespan in Drosophila melanogaster. Proceedings of the National Academy of Sciences (2018). DOI: 10.1073/pnas.1720673115