该研究中使用了一种寿命为6-7个月的绿松石鳉鱼来研究禁食对年龄相关变化的影响。这种鱼的全身功能衰退与哺乳动物非常相似。研究对年轻的7周和年老的18周雄性成年鱼进行实验处理,其中一组进行间歇性禁食,另一组作为年龄匹配的对照组每天喂食两次。
在转录组分析中,研究者关注脂肪组织,因为其在饮食干预和衰老过程中经历了大量的重塑。在年轻鱼中,禁食导致2469个基因表达发生变化,大多数基因表达下调。这些变化的基因主要涉及核糖体、三羧酸循环、氧化磷酸化、糖酵解和脂肪酸合成代谢等代谢途径。此外,禁食还诱导细胞自噬和细胞增殖的负调节因子上调。
相比之下,在年老鱼中,禁食只导致359个基因表达发生变化。这些变化的基因与炎症反应有关,其中包括四个与先天免疫反应有关的基因。这表明脂肪组织中对禁食的生理反应与年老鱼的炎症特征增强有关。
此外,该研究还发现禁食样转录程序(FLTP)主要与能量代谢抑制相关,而AMPK的γ亚基在FLTP数据中受到显著调控。研究者观察到,在从进食到禁食的过渡过程中,γ亚基的化学(http://www.maoyihang.com/sell/l_9/)计量发生了变化。在年老动物中,AMPKγ亚基的表达似乎出现了失调。
最后,研究者使用人类基因型组织表达(GTEx)数据集来评估γ亚基的表达随年龄的变化情况。结果发现,与鳉鱼数据一致,在老年人中,AMPKγ1的表达明显降低。血液显示分析结果显示,组织中与年龄相关的PRKAG1下调最显著。这可能是人类健康衰老的标志物。
总之,该研究证明了AMPKγ1复合体是与年龄相关的禁食样反应的关键介质。γ1在禁食和衰老期间下调,但其慢性激活可防止FLTP并在老年人中维持能量代谢。这可能为预防衰老、促进人类的代谢健康和延年益寿提供新的思路。