来自Gladstone研究所的科学家们确定了一种低碳、低卡路里饮食——“生酮饮食”（ketogenic diet）能够延缓衰老的新机制。这一基础性发现揭示了这种饮食有可能如何减慢衰老过程，或有一天使得科学家们能够更好地治疗或预防年龄相关的疾病，包括心脏病、阿尔茨海默氏症和多种类型的癌症。研究论文发表在最新一期的《科学》（Science）杂志上。
随着老龄人口持续增长，年龄相关疾病越来越常见。在美国，超过65岁的老年人中每6个就有一人罹患年龄相关疾病。心脏病仍然是这个国家的头号杀手，癌症和阿尔茨海默氏症紧随其后。这些疾病给患者、家庭及其卫生保健系统造成了巨大的压力。现在Gladstone研究所资深研究员Eric Verdin实验室的研究人员确定了人体中一个化合物在衰老过程中的作用，这有可能是开发出治疗或预防各种年龄相关疾病新策略的关键。
在新研究中，Verdin博士及其研究小组检测了化合物β-羟基丁酸酯（β-hydroxybutyrate，βOHB），在长期低卡路里或生酮饮食过程中生成的一种所谓的“酮体”的作用。尽管诸如βOHB等酮体在I型糖尿病等疾病患者体内以极高浓度存在时可能是有毒的，Verdin和同事们发现在较低浓度时，βOHB可以帮助保护细胞免遭“氧化应激”损害。当氧化应激发生时，机体内的某些分子会累积到有毒水平，促进衰老过程。
Verdin 说：“多年来，研究发现限制卡路里可以延缓衰老，延长寿命，然而对于这一作用机制却并不是很清楚。在这里，我们发现βOHB，这一在锻炼或禁食过程中身体主要的能量来源，阻断了一种促氧化应激的酶，由此保护细胞免于老化。”
当细胞利用氧来生成能量时会发生氧化应激，然而这一活动也会释放其他一些称作自由基的潜在毒性分子。随着细胞衰老，它们不再能有效地清除这些自由基，由此导致细胞损伤、氧化应激和衰老效应。
Verdin和研究团队发现βOHB可能实际上帮助延迟了这一过程。通过一系列的实验室实验（首先是在培养皿的人类细胞中，随后是在取自小鼠的组织中），研究小组监控了长期卡路里限制饮食过程中给予βOHB发生的生物化学变化。研究人员发现卡路里限制刺激生成了βOHB，βOHB转而阻断了组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDACs)的活性。
通常HDACs使一对基因Foxo3a和Mt2维持在关闭状态。βOHB水平增高阻断了HDACs的这一功能，默认激活两种基因。一旦被激活，这些基因会启动一个过程，帮助细胞抵御氧化应激。这一发现不仅确定了βOHB的新信号作用，还提供了一条途径减缓身体所有细胞的衰老有害效应。
论文的共同作者、神经疾病专家、Gladstone 研究所研究员Katerina Akassoglou 博士说：“这一突破还大大加深了我们对于HDACs潜在机制的了解，过去已知HDACs涉及了衰老和神经系统疾病。这些研究结果有可能与广泛的神经疾病，如阿尔茨海默氏症、帕金森氏病、自闭症以及外伤性脑损伤有关。由于治疗方案有限，这些疾病使数百万人饱受折磨。”
论文的主要作者、Gladstone 研究所博士后研究人员Tadahiro Shimazu 说：“确定βOHB是卡路里限制与氧化应激保护之间的关联，为研究人员对抗疾病开启了多个新途径。在未来，我们将继续探究βOHB的作用，尤其是对于身体其他器官，如心脏或大脑的影响，以确认这一化合物的保护作用是否能够应用于全身。”
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