什么是长寿蛋白Sirtuins?如何激活它?

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你有想过“长生不老”吗?想的话先看懂今天这篇文章。(你可能看不懂)

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古代很多帝王想过长生不老,我们都听过那些故事,比如秦始皇派徐福出海,汉武帝信任方士,还有许多沉迷炼丹的皇帝等等……

他们的目的只有一个,就是尽可能地延长自己的生命。

现代人应该没有这样的迷信了,但是最新的科学告诉我们:多活十几年,是很有可能的。

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长寿的影响因素很多,但是起作用的其实是一个蛋白质家族:Sirtuins蛋白,也被成为是长寿蛋白

Sirtuins 是什么?怎么作用于长寿呢?一起来看看吧

Sirtuins是什么?

Sirtuins被称为“长寿蛋白”,是一类蛋白质的统称,实质是一种酶——NAD 依赖性脱乙酰酶

Sirtuins 属于 III 类蛋白质脱乙酰酶家族,需要 NAD+ 才能发挥酶活性,NAD 是电子传递链的重要辅助因子,参与许多酶促反应

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酶是什么,可以回顾一下高中生物:

酶是一种蛋白成分,是由活性细胞分泌的能够起到催化作用的物质。

由于各种酶的存在,才能够使身体的各种反应正常进行。

Sirtuins 的脱乙酰反应包括两个步骤:第一步sirtuins 裂解 NAD 并产生烟酰胺,烟酰胺是许多大牌护肤品的抗衰老有效成分哦。

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第二步脱乙酰化,乙酰化是一种蛋白质修饰,会影响催化活性、稳定性以及与其他蛋白质或染色质结合的能力。

→Sirtuins的发现

在哺乳动物中,有七种 Sirtuins 蛋白(SIRT1-7)。

Sirtuins 最初被发现是酵母中的转录抑制因子,可以延长芽殖酵母的寿命

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1979 年又发现了三种具有类似功能的蛋白质,并且统一了命名法,从而创建了一个 Sirt蛋白质家族。

研究发现,这一类蛋白质可以调节核糖体 DNA 重组、基因沉默、DNA 修复、染色体稳定性和寿命,对哺乳动物包括人类具有重大意义。

Sirtuins蛋白质家族各施其职

→SIRT1与 SIR2

SIRT1 与 SIR2一样,被称为沉默信息调节因子。

哺乳动物中,沉默调节蛋白的活性可以调节许多过程,尤其是细胞代谢凋亡

SIRT1 在胎儿发育过程中起着重要作用,并参与细胞衰老和凋亡。

对酵母的研究表明,Sir2 过表达可以将酵母寿命延长多达 70%。

最近的研究表明, SIRT2 可以作为细胞衰老标志物。结果表明,衰老细胞中 SIRT2 的水平增加。

→SIRT3、SIRT4 与 SIRT5

SIRT3、SIRT4 和 SIRT5 被称为线粒体 Sirtuins,存在于线粒体基质中。

其中,SIRT3 是唯一有证据表明可以影响人类寿命的 Sirtuin。因为研究表明,SIRT3基因的某种多态性在长寿人群中更常见。

]SIRT4 通过调节线粒体谷氨酰胺代谢,在 DNA 损伤反应中发挥重要作用;SIRT5与SIRT1类似,具有脱乙酰酶活性。

→SIRT6与SIRT7

SIRT6 与 SIRT1 类似,在新陈代谢中也具有关键作用。它也是一种核沉默调节蛋白,但其沉默调节作用与 SIRT1 不同。

研究表明,SIRT6 缺陷会导致基因组不稳定性,表现出类似衰老的表型,例如淋巴细胞减少、皮下脂肪减少和严重低血糖直至死亡。

SIRT6 还与端粒染色质相关,SIRT6 的消耗会导致细胞过早衰老,和端粒功能障碍。

端粒酶不同物种细胞中,对于保持染色体稳定性和细胞活性有重要作用。

端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶,可合成染色体末端的DNA,赋予细胞复制的永生性

在 Sirtuins 中,对 SIRT7 的研究最少。迄今为止 SIRT7 的酶活性仍未确定,但是SIRT7 缺陷会表现出各种衰老相关的迹象。

Sirtuins如何减缓衰老?

→DNA修复

在细胞衰老过程中,染色质凝聚和基因表达会发生变化。DNA 更容易受到损伤,这被认为是衰老的主要原因

我们身体的细胞 DNA 损伤一直都存在,只是人体修复系统及时修复了这些损伤,随着年龄的增长修复系统效率受损,衰老也就明显了。

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Sirtuins 在维持基因组完整性方面,发挥着至关重要的作用。Sirtuins 参与维持正常的染色质凝聚状态,以及 DNA 损伤反应和修复。

同时调节基因组稳定性:核糖体 DNA只有一半具有转录活性,其余保持沉默,Sirtuins 参与这些区域的沉默。

→控制炎症

衰老细胞对周围细胞有很强的影响。它们通过分泌某些细胞因子、趋化因子和炎症介质来改变微环境。

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微环境的改变,是衰老后产生低度炎症的原因之一,同时诱导邻近细胞衰老,和肿瘤细胞的扩大。

研究证明,Sirtuin1可以通过转录因子,和组蛋白的去乙酰化调节炎症、衰老、细胞凋亡/自噬等。

→抗氧化作用

DNA损伤除了正常的复制损伤,还有氧化诱导的衰老。通过调节氧化应激和能量代谢,Sirtuins防御DNA损伤。
 

主要是SIRT3,在抗氧化防御中发挥着最重要的作用。

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SIRT3 对线粒体复合物的去乙酰化,导致电子传递效率的提高,从而阻止了 ROS(氧化因子) 的产生。
 

Sirtuins 还可以通过调节抗氧化酶来对抗氧化应激,不仅调节抗氧化酶的水平,而且调节它们的活性。

如何激活 Sirtuins?

有很多方法可以调节Sirtuins水平。

→饮食热量限制

我们之前的文章,也介绍过许多长寿的例子,其中多次提到断食和自噬

其实,热量限制带来的寿命延长和健康寿命改善,包括自噬过程,是由涉及 Sirtuins 的机制介导的。

在喂食 HFD 的小鼠实验中,饮食诱导的主动脉僵硬,可以通过 SIRT1 诱导来预防,得到的效果与禁食降低动脉僵硬度类似。

许多研究表明,饮食热量限制是延长人类寿命,和改善健康的最有希望的方法之一,几乎所有 Sirtuins 的水平都会增加

→补剂干预

一些功能性食品和营养保健品,可以直接激活 SIRT1

有几种物质调节 SIRT1 通路,在体外具有抗衰老作用。这些化合物包括许多药剂,例如白藜芦醇、花青素、多酚类等。

多酚类中最强效的当属姜黄素,姜黄素是从黄色香料姜黄中提取的天然多酚,,在传统医学中使用了数千年,可直接或间接激活 SIRT1。

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一项关于秀丽隐杆线虫的实验表明,姜黄素在衰老过程中增加了寿命,并减少了细胞内活性氧和脂褐素。

其他已知的能够调节 Sirtuins 水平的方式还包括褪黑素、槲皮素、漆黄素、山茱萸、二甲双胍等等。

→mTOR抑制

这是一条和sirtuin相反的路径,mTOR是告诉细胞生长和分裂的信号传导的。相关阅读→为什么《饮食的悖论》作者,建议少吃动物蛋白?

最公认的 mTOR 抑制剂是雷帕霉素,白藜芦醇会提高 SIRT1 活性,抑制了小鼠的 mTOR/S6K 通路。

→补充nad+

这是一种经典的辅酶,可介导细胞内的氧化还原反应,它是保证我们年轻的非常重要的一种辅酶,随着年龄的增长,这种辅酶越来越低。

在细胞层面上,当 NAD +水平下降时,细胞核和线粒体之间的通讯会受损,从sirtuin 活性降低。

(图a)

如果我们把Sirtuin比做一台机器,那么NAD+就好比这台机器的燃油,足够的nad+,才能维持Sirtuin是活性。

所以,对于想要延缓衰老的人来说,补充nad+是非常重要的。

还有,适量的运动也能够激活sirtuins。

关键的瘦龙说

老化是一个可塑过程,在某些条件下,老化可以加速、减缓,在某些情况下,可以停止或逆转

通过一些生物医学方法,和药物调节衰老,可以延迟甚至预防一些与年龄相关的病症,sirtuins 是其中的关键调节剂

sirtuins 酶的水平,随着年龄的增长而降低,激活上调它,可减轻衰老/细胞衰老的症状。

食中存在的天然化合物,归类为功能性食品/营养品,可能是抗衰老预防剂甚至干预的宝贵元素。

摄入一些补剂有这个效果,比如说姜黄素、二甲双胍、雷帕霉素、白藜芦醇、槲皮素等。

还可以补充足够的nad+水平,通过热量限制的方式,增加 Sirtuins 的水平来抵抗衰老。

要注意的是,衰老过程本身是多因素的,sirtuins 的调节只是其中一个方面,其他生活习惯的改善,我们也要关注。

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原文地址:http://www.chinalowcarb.com/sirtuins/

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