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撰文丨王聰編輯丨王多魚排版丨水成文衰老是一個復(fù)雜的生物學(xué)過程，其特征是機(jī)體功能的長期惡化。衰老過程的多因素性質(zhì)（包括遺傳、環(huán)境、飲食和生活方式的影響）共同作用，最終形成適應(yīng)不良的代謝反應(yīng)。這種與年齡相關(guān)的營養(yǎng)感知障礙對健康和壽命的重要性反映在基因或藥物操縱關(guān)鍵營養(yǎng)感知通路的影響中，這些通路包括胰島素/胰島素生長因子（IGF）、mTOR、AMPK和sirtuins的下游通路。衰老的一個標(biāo)志是代謝靈活性（metabolic flexibility）的下降，這是指根據(jù)碳水化合物和脂肪酸的相對可用性，在燃料利用方面的低效轉(zhuǎn)換。盡管代謝靈活性很好地描述了攝食狀態(tài)之間過渡期間發(fā)生的離散生化調(diào)整，但它并不能說明保護(hù)代謝平衡不受日常生活挑戰(zhàn)的更廣泛的生理變化。在現(xiàn)代社會，營養(yǎng)缺乏通常是短暫的，通常很快就會恢復(fù)到營養(yǎng)豐富狀態(tài)，需要身體相應(yīng)地適應(yīng)其代謝程序。有效地重定向然后恢復(fù)代謝過程以響應(yīng)臨時壓力的能力不能用現(xiàn)有的術(shù)語例如代謝靈活性來準(zhǔn)確地描述。2023年8月24日，杜克-新加坡國立大學(xué)孫磊教授團(tuán)隊(duì)和哥倫比亞大學(xué)強(qiáng)力教授團(tuán)隊(duì)合作，在 Cell Metabolism 期刊發(fā)表了題為：Deciphering the decline of metabolic elasticity in aging and obesity的論文。該研究提出了一個新概念——“代謝彈性”（metabolic elasticity），用來表示生物體對能量平衡紊亂做出反應(yīng)并恢復(fù)其基線代謝穩(wěn)態(tài)的能力，該研究還開發(fā)了基因彈性分?jǐn)?shù)（Gene Elasticity Score，GElaS），發(fā)現(xiàn)了衰老和肥胖中的代謝彈性下降。生物必須適應(yīng)動態(tài)變化的營養(yǎng)可利用性，以維持能量穩(wěn)態(tài)。在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)將這種適應(yīng)和恢復(fù)的能力稱為“代謝彈性”，并通過自由進(jìn)食-禁食-再進(jìn)食（AL-F-R）循環(huán)對其進(jìn)行建模。代謝彈性是通過基因表達(dá)的協(xié)調(diào)多功能性來實(shí)現(xiàn)的，研究團(tuán)隊(duì)稱之為“基因彈性”，他們還開發(fā)了基因彈性評分（Gene Elasticity Score，GElaS）作為一種系統(tǒng)方法，以量化小鼠和非人靈長類動物代謝活躍組織的轉(zhuǎn)錄組彈性。利用這一系統(tǒng)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了與衰老相關(guān)的代謝和基因表達(dá)彈性下降。重要的是，該研究還發(fā)現(xiàn)PPARγ是脂肪組織中彈性基因的最高轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。通過增強(qiáng)PPARγ活性來操縱基因表達(dá)彈性可導(dǎo)致攝食狀態(tài)依賴性的代謝健康改善。為了拓寬代謝彈性的概念，研究團(tuán)隊(duì)檢測了飲食誘導(dǎo)的肥胖中的代謝彈性和基因彈性評分（GElaS），發(fā)現(xiàn)其代謝彈性和基因表達(dá)彈性的損害與衰老相似。總的來說，這項(xiàng)研究介紹了誘導(dǎo)代謝彈性作為評估代謝健康的有效手段，以及遏制衰老和肥胖的代謝下降的可行策略，這些研究結(jié)果為衰老和肥胖帶來的代謝異常后果提供了一個動態(tài)視角。杜克-新加坡國立大學(xué)孫磊教授和美倫比亞大學(xué)強(qiáng)力教授為該論文共同通訊作者。杜克-新加坡國立大學(xué)周球忠博士和哥倫比亞大學(xué)于樂祥博士為共同第一作者。論文鏈接：/10.1016/j.cmet.2023.08.001

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