在高濃度下，活性氧(稱為氧化劑)對所有生物的細(xì)胞都是有害的，并且與衰老有關(guān)。然而，瑞典查爾莫斯理工大學(xué)的一項研究表明，低水平的氧化劑過氧化氫可以刺激一種酶，這種酶有助于減緩酵母細(xì)胞的衰老。
抗氧化劑(如維生素C和E)的一個優(yōu)點(diǎn)是，它們可以中和活性氧——稱為氧化劑——或者它們會與體內(nèi)的重要分子發(fā)生反應(yīng)，破壞它們的生物功能。大量的氧化劑會嚴(yán)重破壞DNA、細(xì)胞膜和蛋白質(zhì)。因此，我們的細(xì)胞已經(jīng)開發(fā)了一種強(qiáng)大的防御機(jī)制來消除這些在我們正常代謝中形成的氧化劑。
以前，氧化劑只是有害的，但最近我們開始了解到它們也有積極的作用?，F(xiàn)在，查爾莫斯理工大學(xué)的一項新研究表明，眾所周知的氧化劑過氧化氫實(shí)際上可以減緩酵母細(xì)胞的衰老。過氧化氫是一種用于美白頭發(fā)和牙齒的化學(xué)物質(zhì)。它也是我們新陳代謝中形成的氧化劑之一，在高濃度下是有害的。
查爾莫斯大學(xué)的研究人員研究了酶Tsa1，它是一組叫做過氧化氧還蛋白的抗氧化劑的一部分。
查爾莫斯生物與生物工程系研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人Mickal Maureen說：“以前對這些酶的研究表明，它們參與了酵母細(xì)胞對有害氧化劑的防御?！薄安贿^，過氧化氧也能在有限的熱量條件下幫助延長細(xì)胞的壽命。這些功能背后的機(jī)制還沒有被完全理解?！?
眾所周知，減少熱量攝入可以顯著延長從酵母到猴子等各種生物的壽命。包括米凱爾莫林在內(nèi)的幾個研究小組還表明，刺激過氧化物酶活性尤其能減緩酵母、果蠅和蠕蟲等生物細(xì)胞的衰老，因為它們通過食物消耗的熱量比正常情況下少。
Chalmers系統(tǒng)與合成生物學(xué)系博士后Cecilia Picazo說：“現(xiàn)在，我們發(fā)現(xiàn)了Tsa1的新功能?！薄耙郧?，我們認(rèn)為這種酶只能中和活性氧。但現(xiàn)在我們已經(jīng)表明，Tsa1實(shí)際上需要觸發(fā)一定量的過氧化氫才能參與到減緩酵母細(xì)胞衰老的過程中。”
令人驚訝的是，研究表明Tsa1不會影響老化酵母細(xì)胞中過氧化氫的水平。相反，當(dāng)細(xì)胞攝入較少的熱量時，Tsa1使用少量的過氧化氫來降低中樞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的活性。這種效應(yīng)最終導(dǎo)致細(xì)胞分裂，并減緩與細(xì)胞成分形成相關(guān)的過程。它還能刺激細(xì)胞對壓力的防御——減緩它們的衰老。
米凱爾莫林說：“受熱量攝入影響的信號通路可能通過感知和控制許多細(xì)胞過程的狀態(tài)而在衰老中發(fā)揮核心作用?！薄巴ㄟ^研究，我們希望了解癌癥、阿爾茨海默病、糖尿病等多種常見疾病的發(fā)生率會隨著年齡的增長而急劇增加的分子原因。”
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