Forskare vid Max Planck Institute for the Biology of Aging i Tyskland publicerade en forskningsartikel med titeln "Återfödningsassocierad AMPK 1-komplex aktivitet är ett kännetecken för hälsa och livslängd" i tidskriften "Nature Aging".
Studien visar att hos unga djur utlöser fasta-återmatningscykeln omvänt oscillerande uttryck av generna som kodar för de AMP-aktiverade proteinkinas (AMPK) regulatoriska subenheterna Prkag1 och Prkag2, medan åldrande hos äldre djur dämpar denna reglering, vilket leder till minskad Prkag1 uttryck. Hos transgena fiskar med ihållande uttryck av Prkag1 kan ett mer ungdomligt utfodrings- och fastesvar påvisas i hög ålder, vilket förbättrar den metaboliska hälsan och förlänger livslängden.
Dessutom, hos människor, avtar Prkag1-uttrycket med åldern och är associerat med multimorbiditet och multidimensionell skörhetsrisk. Således kan selektiv aktivering av Prkag1 främja metabol hälsa och förlänga livslängden hos människor.
AMPK, eller AMP-beroende proteinkinas, är en nyckelmolekyl i regleringen av biologisk energimetabolism, och AMPK-aktivering har tidigare visat sig förmedla livslängdsförlängning och de fördelaktiga effekterna av kostrestriktioner hos ryggradslösa modellorganismer.
I den här studien analyserade forskarna effekterna av fasta på killifish, en snabbt åldrande fisk med en livslängd på 6-7 månader, i olika åldrar, och fann genom transkriptomanalys att fettvävnaden hos äldre fiskar uppvisade ett liknande transkriptionsprogram till fastan, där energiomsättningen undertrycktes, proteinproduktionen minskade och vävnader kunde inte förnyas oavsett om de matades eller fastade.
Fettvävnad är mest känslig för förändringar i födointag och spelar en viktig roll i ämnesomsättningen, medan visceral fettvävnad hos åldrad fisk är okänslig för utfodring, sa forskarna.
Åldrandet förändrar fettvävnadens fysiologiska reaktion på fasta
Däremot, för fettvävnaden hos unga fiskar, utlöser fasta-återmatningscykeln omvänt oscillerande uttryck av generna som kodar för de AMP-aktiverade proteinkinas (AMPK)-reglerade subenheterna Prkag1 och Prkag2. Prkag1-uttryck undertrycks av fasta och induceras genom återmatning, medan åldrande dämpar denna reglering, vilket leder till minskat Prkag1-uttryck.
Forskarna genetiskt modifierade åldrade fiskar för att konsekvent uttrycka Prkag1 och fann att den modifierade åldrade fisken fick sitt fastetillstånd motverkat, uppvisade yngre matnings- och fastesvar, förbättrad metabol hälsa och förlängd livslängd.
Uthållig aktivering av Prkag1 främjar metabol hälsa och livslängd
Slutligen analyserade forskarna relevansen av Prkag1 för människors hälsa och livslängd, och transkriptomanalys av human subkutan fettvävnad efter fasta fann att, i enlighet med medaka, fasta uppreglerade Prkag2 och nedreglerade Prkag1-uttryck.
Vidare, hos människor, minskade Prkag1-uttrycket också med åldern och var associerat med risk för multimorbiditet och multidimensionell skörhet, med högre Prkag1-nivåer förknippade med mindre skörhet hos människor i hög ålder, vilket tyder på att selektiv aktivering av Prkag1 kan främja metabol hälsa och förlänga livslängden i människor.
Forskarna betonar att vi vid det här laget inte vet om Prkag1 hos människor faktiskt främjar hälsosammare åldrande, och nästa steg blir att försöka hitta molekyler som exakt kan aktivera subenheten och undersöka om de kan utnyttjas för att påverka positivt. åldrande.
Sammantaget tyder resultaten på att åldersrelaterad metabolisk vila kan förhindras genom selektiv stimulering av Prkag1-komplexet, och därigenom främja metabolisk hälsa och livslängd hos ryggradsdjur.