撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
饮食中的蛋白质是人类和啮齿类动物代谢健康的关键调控因子。许多蛋白质限制(Protein Restriction,PR)带来的益处,是通过减少支链氨基酸(亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸)的摄入实现的,因此,仅限制支链氨基酸的摄入,就足以延长小鼠的健康寿命和寿命。
2026 年 7 月 ,威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员在Nature Aging期刊发表了题为:Lifelong restriction of dietary valine has sex-specific benefits for health and lifespan in mice 的研究论文。
该研究发现,缬氨酸限制(Val-R)可改善小鼠的代谢健康,促进各年龄段的瘦体重和血糖控制,降低雌性和雄性小鼠的虚弱程度、癌症发生率及衰老细胞负荷,同时使雄性小鼠的中位寿命延长 23%。该研究进一步发现,肝脏中存在一个富集于线粒体通路的基因模块,接受 Val-R 饮食的雄性小鼠线粒体呼吸功能增强。
这些结果表明,Val-R 饮食可改善雌性和雄性小鼠多方面的健康寿命,并延长雄性小鼠寿命,提示了模拟 Val-R 效应的干预措施可能对延缓衰老及相关疾病具有转化应用潜力。
饮食干预对健康寿命和寿命具有显著影响。传统上,人们认为蛋白质摄入有益于健康老龄化,因为蛋白质有助于产生饱腹感并支持减重,因此常建议老年人增加蛋白质摄入以对抗肌少症。然而,多项回顾性和前瞻性队列研究发现,较高的蛋白质摄入与衰老相关疾病(例如糖尿病、肌少症)存在关联。随机临床试验表明,蛋白质限制(Protein Restriction,PR)可改善代谢健康,减少脂肪含量并提高胰岛素敏感性。此外,还有多项研究显示,蛋白质限制能够促进代谢健康,并延长果蝇和小鼠的寿命。
蛋白质限制(PR)的许多益处可能源于特定必需氨基酸摄入量的减少,尤其是支链氨基酸(BCAA,亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸)。在人类中,蛋白质限制会特异性地降低血液中的 BCAA 水平,而限制 BCAA 可改善小鼠(不论性别)的代谢健康,并使雄性小鼠寿命延长超过 30%。在影响代谢健康方面,异亮氨酸是三种 BCAA 中最有效的一种,限制异亮氨酸摄入可改善果蝇和小鼠的代谢健康并延长其寿命。
之前的研究已表明异亮氨酸对代谢和衰老具有重要作用,而另外两种 BCAA——亮氨酸、缬氨酸对健康衰老和寿命的影响的研究仍然不足。限制亮氨酸仅带来微弱的代谢益处,且补充亮氨酸并未发现对寿命有影响。相比之下,近期研究表明,在小鼠和细胞培养模型中,缬氨酸与癌症、炎症、胰岛素抵抗和糖毒性相关。此外,单独限制饮食中的缬氨酸可逆转饮食诱导的肥胖,并恢复雄性小鼠的血糖调控能力。
在这项最新研究中,研究团队探索了限制缬氨酸(Val-R)对小鼠健康寿命和寿命的影响。结果显示,终身实施限制缬氨酸(Val-R)饮食,可改善小鼠(不论雌雄)的代谢健康并降低虚弱程度,而在出生后 1 个月开始实施时,可延长雄性小鼠但不延长雌性小鼠的寿命。尽管 Val-R 也改善了雌性小鼠的认知功能,但观察到接受 Val-R 饮食的雌性小鼠中神经炎症性胶质细胞的减少更为显著。Val-R 在不同组织中诱导了性别特异性的转录变化,包括调控 PI3K–AKT 信号通路,该通路的下调与多种生物体的长寿相关。
令人意外的是,在蛋白质水平上,研究团队发现,肝脏中 AKT 活性及其下游靶点(包括 mTORC1)的激活均有所增加。通常情况下,AKT 或 mTORC1 活性的升高会与加速衰老和缩短寿命相关,这促使研究团队进一步探索可能解释 Val-R 有益效应的潜在机制。通过分析各组织间的转录网络,研究团队鉴定出一个富含线粒体代谢基因的核心模块;通过检测肝脏中的线粒体活性,研究团队发现,Val-R 可特异性地促进雄性个体的线粒体呼吸。
早点睡了,这些发现支持将限制缬氨酸(Val-R)饮食作为干预年龄相关疾病的一种潜在手段,并拓展了调控健康衰老的膳食成分范围。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s43587-026-01169-0
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