布朗大学的研究人员发现,果蝇肠道中的一种激素通过调节胰岛素和其他激素来控制寿命,这表明类似的机制可能影响人类的衰老过程。这项研究强调了与胰岛素相关的药物对衰老的潜在影响。
布朗大学的研究人员揭示了果蝇肠道中产生的神经肽激素如何控制它们的寿命。这项发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的发现,对人类也有影响,尤其是随着基于果蝇激素家族的新糖尿病和肥胖症药物变得越来越普遍。
在过去的二十年里,研究作者、布朗大学生物系教授、衰老生物学中心的Marc Tatar一直在研究胰岛素和胰岛素样生长因子(IGFs)如何控制果蝇的衰老。
“我们知道减少胰岛素和IGF信号可以减缓衰老并延长果蝇的寿命,”Tatar说。
Tatar从生态学和进化生物学的角度研究衰老,这是衰老生物学中心采取的跨学科方法的一部分。Tatar实验室的研究人员一直在研究果蝇肠道中产生的胰岛素调节激素——神经肽F(NPF),它在饮食响应下分泌到循环系统中。
在PNAS研究中,他们找到了一种使用遗传工具减少果蝇肠道分泌NPF的能力,从而减少胰岛素分泌的方法。然后他们将果蝇的NPF产生从肠道映射到大脑再到类似垂体的组织,并将其与饮食联系起来。
他们发现抑制肠道NPF可以延长果蝇的寿命,同样,阻断大脑中控制另一种名为幼虫激素的NPF受体也可以延长寿命。研究人员得出结论,肠道NPF通过整合营养感应、胰岛素信号和幼虫激素产生来调节果蝇的衰老。
“我们展示了所有这些因素如何协同工作来控制寿命,”Tatar说。研究人员正在进行额外的实验,以了解当他们增加NPF分泌,从而增加果蝇中的胰岛素时会发生什么。
“基于PNAS报告的这项研究,我们怀疑果蝇中肠道NPF的过度产生将对衰老产生负面影响并缩短寿命,”Tatar说。尽管果蝇看起来小而简单,但Tatar表示它们实际上拥有许多与人类相同的基因,并且存在类似的激素,参与类似的过程和途径。了解果蝇中的衰老机制可能有助于解释人类中发生的事情。
人类不产生NPF或幼虫激素。然而,人类确实产生胰岛素,并分泌调节胰岛素产生的肠道激素,如胰多肽Y(PPY)和胰高血糖素样肽-1(GLP-1)。GLP-1与NPF属于同一激素家族——它们都被称为肠促胰岛素,因为它们可以增加胰岛素的分泌。
关于GLP-1激动剂的研究激增,它们模拟人类中的肠促胰岛素GLP-1,并触发胰腺中胰岛素的释放。Tatar的研究团队得出结论,鉴于胰岛素增加药物如GLP-1激动剂被用于治疗糖尿病和肥胖症,鉴于他们在果蝇中发现的胰岛素与衰老之间的关系,可能是时候考虑它们可能如何影响人类的衰老了。
“果蝇是人类的优秀模型,但我们需要将研究从果蝇推进到小鼠,并建立研究GLP1激动剂和衰老的研究,”Tatar说。“这将需要数年时间,但很重要。”
参考资料:DOI: 10.1073/pnas.2411987121