Nature子刊:睡不好、老得快…腸道分泌的“蛋白飽腹激素”可能在縮短你的壽命!_風聞
时光派-时光派官方账号-聚集全球前沿、全面、专业抗衰资讯1小时前

你是不是也這樣:剛搓完一頓火鍋烤肉、大魚大肉,肚子明明已經溜圓,但心裏還總覺得缺點啥,總覺得這頓飯不夠“完整”,於是又默默盤算着再來點蛋糕、奶茶或水果?
難道我們真的有兩個胃,一個用來裝正餐,一個用來裝甜點?這“甜鹹永動機”背後,難道只是簡單的口味偏好嗎?
最近,由丹麥學者發表在Nature子刊上的一篇文獻[1]告訴我們:這可能不是簡單的“口味”問題,而是一條連接腸道、大腦、食慾的調控通路在起作用,甚至還關乎我們的睡眠、生育和壽命!


腸道也能“品嚐”蛋白質?
為了探究身體如何“知道”蛋白質攝入的,研究者們選用了利用基礎代謝和信號通路與人類高度相似、觀察方便、生命較短利於衰老研究的果蠅。
他們給果蠅餵食了“量大管夠”的富含蛋白質的酵母,相當於我們吃了很多肉。結果發現:
吃飽蛋白質的果蠅,對蛋白質(酵母)的食慾明顯下降了;
與此同時,它們對糖水(甜食)的渴望卻顯著增加了!

圖注:果蠅攝入酵母或糖後的食慾變化
**蛋白質雖然激發了飽腹的信號,但同時也會激發另一種對糖的食慾,使果蠅們轉而去尋求“餐後小甜點”。**這完美復現了我們開頭“吃完大魚大肉就想吃甜的”這個現象。那麼,這個“口味轉換”是如何做到的呢?
食物的美味由舌上的味蕾“上傳”,而營養物質則是由腸道感知、“上傳”的。我們的腸道里有一種腸內分泌細胞(EECs),它能直接“品嚐”進入腸道的營養物質,並且在感知到蛋白質時,會分泌一種叫**速激肽(簡稱Tk)**的激素。
於是,研究者干擾了果蠅EECs產生Tk的過程,結果,即使果蠅已經吃了很多酵母,卻依然胃口大開,而對糖水則興趣平平。也就是説,Tk就是腸道感知蛋白質後,發出的“口味改變”信號!

圖注:腸道分泌的Tk調節蛋白質的食慾偏好
既然鎖定了關鍵信號,那麼問題自然來了:EECs又是如何精準地“知道”我們吃到了蛋白質呢?研究者深入探索了EECs細胞的感應通路,發現:這種感知其實結合了直接和間接兩種方式。
直接感知氨基酸
首先,蛋白質的基本單位是氨基酸。而EECs的細胞膜上有個蛋白“搬運工”Slimfast(Slif蛋白),能識別並把氨基酸運進細胞內。
氨基酸進入後,就會激活細胞內的TOR信號通路(感知營養、與壽命高度相關的核心通路),從而生產更多的Tk,為後續的釋放做好準備。而如果抑制TOR通路或Slif蛋白,Tk的生產和釋放就會減少,在細胞內“堆積”。

圖注:蛋白信號通過slif轉運,激活TOR通路調控Tk生產
間接感知代謝壓力
除了直接感受,細胞還能通過TrpA1離子通道感知另一種與蛋白相關的“間接信號”——高蛋白飲食會增加腸道的代謝負擔,促進ROS產生,從而激活TrpA1通道,同樣能夠促進Tk的釋放。

圖注:TrpA1通道感知腸道環境促進Tk的釋放
也就是説,**腸道對蛋白質的反應不僅僅取決於吃了什麼、吃了多少,還可能與身體整體代謝狀態和腸道環境有關!**神奇的是,無論是直接吃肉(酵母)、吃純化的酪蛋白,還是直接喂氨基酸混合物,腸道都能準確捕捉到“蛋白質”信號,有效激活Tk的釋放。

圖注:任何形式的蛋白質都可以被“識別”
並且,這種機制並非是果蠅獨有的!研究者在小鼠身上也發現了類似的現象:高蛋白飲食同樣會 上調小鼠腸道中類似Tk的基因Tac1的表達,並升高血液中相應的肽類物質——P物質水平。
在體外培養的小鼠腸道類器官中,抑制TOR或TRPA1通路,也同樣會影響Tac1的表達和P物質的釋放。也就是説,這條通路在包括人類在內的哺乳動物中也可能存在!

圖注:小鼠中的Tk受營養和環境傳感器TOR和TRPA1的調節
當然,這些激素肽最終的“使命所在”,都是要調控我們大腦的食慾。那麼,既然腸道的感知這邊已經清晰了,大腦這邊呢?


從腸道到大腦的食慾調節
研究發現,Tk並不直接作用於大腦,而是扮演了“信使”角色:它會作用於大腦中負責產生AKH的神經內分泌細胞(APCs)表面上的Tk的受體——TkR99D。
APCs被Tk激活後,會大量釋放另一種叫做AKH(脂動員激素)的激素。AKH的功能與我們人類的胰高血糖素非常相似,主要負責在需要時動員身體儲存的能量,調節血糖和代謝。

圖注:果蠅體內的受體分佈情況
所以,整個信號的傳遞就清晰了:
吃蛋白質→腸道EECs感知→釋放Tk→作用於大腦APCs上的TkR99D受體→APCs釋放AKH→最終調節全身代謝和食慾。
如果阻斷這個傳遞鏈的任何一個環節,比如人為“去除”APCs上的Tk受體,或者抑制腸道Tk的產生、干擾腸道對蛋白質的感知等,AKH激素就不會被釋放。

圖注:腸道來源的Tk調節果蠅的AKH信號傳導
於是,AKH的減少就會產生類似抑制Tk的效果:果蠅對蛋白質(酵母)的食慾始終如一、持續旺盛,不再想換換口味吃糖。

圖注:Tk通過果蠅的AKH信號調節飲食選擇
而最重要的是,這條由腸道Tk啓動,經由大腦AKH放大的食慾調節通路,其影響力可遠不止選擇“吃蛋白”還是“吃糖”!因為它還與睡眠、性能力,甚至壽命息息相關!

抑制“蛋白飽腹信號”竟能延壽25%+?
延壽25%+!
研究者們發現,不論是從“源頭”減少腸道分泌Tk,還是阻斷大腦接收Tk,還是直接減少大腦分泌AKH,還是干擾身體細胞接收AKH信號,這些果蠅的壽命都顯著延長:壽命的中間值足足延長了25%以上!反之,持續激活腸道Tk釋放的果蠅,則慘遭“折壽”。

圖注:抑制Tk-AKH途徑延長了果蠅的壽命
而這現象,簡直與蛋白質限制“不謀而合”!所以,真相可能不是蛋白質在“催人老”,而是過量蛋白質攝入後激活的Tk-AKH信號通路在折損壽命!
但代價是…生育力下降?
但是,“活得久”和“生得多”之間,總是有些矛盾,動物們的食慾調控機制也有一部分是為尋找這種延壽和生育的平衡。而研究者發現,Tk-AKH途徑也參與了這場平衡的調控:
研究者們對一些雌性果蠅進行了“基因改造”,抑制了它們的Tk-AKH途徑。結果,它們的壽命雖然明顯延長,但後代數量(繁殖能力)卻比正常果蠅略有下降了;而如果反過來“強行”激活腸道Tk釋放,也會導致蛋白質的失衡,降低果蠅的生育力。

圖注:Tk-AKH調節對雌性果蠅繁殖力的影響
也就是説,“蛋白質充足”可能才是身體“優先繁殖”的信號,而抑制它才能讓身體的更多“資源”用來維持生存和延壽~這也與熱量限制、蛋白質限制等抗衰方法可能會出現的生育力下降現象類似。
調節睡眠
除此之外,在動物(和人類),的世界裏,“吃飽”和“睡覺”總是相互關聯的。食物短缺時,AKH就會被釋放,抑制睡眠並增加活動,讓動物將更多的時間用來覓食[2]。
於是,研究者們把果蠅放進特製的“睡眠監測儀”裏,觀察它們在不同飲食後的睡眠。結果發現,吃了高蛋白食物的果蠅在白天的“午睡”的時間相比吃糖水的果蠅明顯更少。
而當人為地“阻斷”了Tk-AKH對食慾的調節後,即使果蠅吃了足夠的蛋白,白天睡眠的時間也會變長,變得和吃了糖水的果蠅相同甚至更多。

圖注:飲食對睡眠和活動模式受到果蠅腸道Tk-AKH通路的影響
也就是説,當吃了高蛋白食物,Tk-AKH通路就會被激活,減少果蠅的睡眠時間,而這看似提神的“好處”,久而久之可能會干擾寶貴的睡眠節律。
所以,看似簡單的“吃完肉就想吃甜”的背後,關聯着調控壽命的密碼!Tk-AKH通路的影響力遠遠超出了簡單的蛋白與糖的食慾調節,將飲食與睡眠、生育甚至壽命連接在一起。
我們也期待着,隨着對飲食、食慾與壽命之間關係的深入瞭解,未來我們或許能夠針對Tk-AKH開發出有效、精準、安全的干預手段或藥物,例如通過靶向藥物温和抑制Tk,或者是通過特定飲食和益生菌優化腸道信號,可以讓我們在享受美食、保證營養的前提下得到長壽!
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