Nat Commun：科学家识别出能影响果蝇和人类机体寿命的关键代谢产物

影响果蝇寿命和健康寿命的发现通常是先在小鼠机体中进行的，而后才被认为与人类潜在相关，这一过程既昂贵又耗时，近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Systems biology approaches identify metabolic signatures of dietary lifespan and healthspan across species”的研究报告中，来自美国南加州大学等机构的科学家们通过研究识别出了能影响果蝇和人类寿命的关键代谢产物。

利用先进的机器学习和系统生物学手段，研究人员分析并关联了果蝇和人类机体中的大量数据集，从而识别出了影响这两种物种寿命的关键代谢产物，他们发现了一种名为苏氨酸（threonine）的代谢产物或有望作为治疗机体衰老的潜在疗法。研究者Pankaj Kapahi教授说道，如果没有这种开创性的方法，这些结果或许就不可能得到，有很多数据或许并没有在物种之间进行关联，我认为，在识别改善人类健康的潜在干预措施方面，这种方法或许有望改变游戏规则。

如今苏氨酸已经被证明能保护小鼠机体抵御糖尿病，这种必需氨基酸在胶原蛋白和弹性蛋白的产生过程中扮演着重要角色，同时也参与到了血液凝固、脂肪代谢和免疫功能等多种功能中。文章中，研究人员进行了包括代谢组学、表型和基因组学分析，分析了120种代谢产物和160种果蝇，这些果蝇分别处于饮食限制和正常饮食中，旨在揭示针对饮食产生反应的不同表型如何影响机体的寿命和健康寿命，这或许让研究人员在识别相关代谢产物时就好像大海捞针那样。

DGRP性状饮食反应与相似性状相关，但很少有代谢物与表型相关

利用人类数据就能让研究人员重点关注有趣的代谢产物，而这些代谢产物在两种物种中都是保守的，同时也能帮助阐明这些代谢产物对人类的影响，重要的是，研究人员随后会将这些相关代谢产物带回到果蝇体内从而验证研究结果。在果蝇中，苏氨酸能以种类和性别特异性方式来延长寿命，而且携带高水平苏氨酸相关代谢产物的个体的寿命往往更长且更加健康。研究者Kapahi说道，我们并不是说苏氨酸在所有条件下都有效，而是我们的研究结果表明，其在果蝇和人类的亚群中有效，我想我们大多数人已经不再期待能找到一种治疗衰老的“灵丹妙药”，我们的方法为老年科学提供了另一种开发精准医学的方法。

当然，研究结果还扩对两个物种都不那么积极的发现，相对而言，研究较少的与脂肪代谢有关的乳清酸（Orotate）与机体衰老呈负相关关联，在果蝇机体中，乳清酸能抵消饮食限制所产生的积极影响，而在人类机体中，乳清酸与机体较短的寿命有关。研究人员希望更大的研究团体能采用这种方法。他们指出，很多时候他们在线虫和果蝇中进行研究发现了有效的东西，然后并没有资源去推动基础科学的发展，这种方法或许就能让研究人员确信这些发现与人类之间的关联，而且这种方法还能减少对小鼠进行研究的需求。

综上，本文研究结果表明，利用来自果蝇和人类机体的自然遗传变异数据，研究人员利用了一种系统生物学方法阐明了饮食依赖的寿命和健康寿命变化的潜在治疗途径和代谢组学靶点。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Hilsabeck, T.A.U., Narayan, V.P., Wilson, K.A. et al. Systems biology approaches identify metabolic signatures of dietary lifespan and healthspan across species. Nat Commun 15, 9330 (2024). doi：10.1038/s41467-024-52909-y