2020年9月8日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Nature Communications在線發(fā)表了北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所（中國(guó)科學(xué)院-馬普學(xué)會(huì)計(jì)算生物學(xué)伙伴研究所）韓敬東研究組題為“The precursor of PI(3,4,5)P3 alleviates aging by activating daf-18(Pten) and independent of daf-16”的研究成果。
該項(xiàng)研究通過(guò)開發(fā)一種新的線蟲液體培養(yǎng)體系篩選了100種線蟲代謝物，發(fā)現(xiàn)肌醇的異構(gòu)體之一(myo-inositol)在廣泛的濃度范圍內(nèi)延長(zhǎng)線蟲壽命，延緩衰老過(guò)程中，線蟲和小鼠運(yùn)動(dòng)能力的下降，體內(nèi)脂肪的集聚，逆轉(zhuǎn)線蟲、小鼠肌肉轉(zhuǎn)錄組的變化。通過(guò)干擾myo-inositol代謝通路中的酶等方法，研究發(fā)現(xiàn)代謝物PI(4,5)P2是myo-inositol延緩衰老的效應(yīng)分子。但PI(4,5)P2易被降解，因此還不能通過(guò)直接添加來(lái)延緩衰老。
圖1：線蟲myo-inositol的代謝通路圖。每個(gè)圓圈表示一個(gè)代謝物。每個(gè)方格指代一個(gè)酶，用數(shù)字代替。列出的代謝物和酶均是線蟲中存在的。絳紅色方格表示該步反應(yīng)的酶在衰老過(guò)程中mRNA水平上升，藍(lán)色方格反之。紅色箭頭指示減少該代謝物縮短線蟲壽命，藍(lán)色箭頭反之（本圖只標(biāo)注p < 0.05的數(shù)據(jù)）。
該研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，myo-inositol延緩衰老依賴于其代謝通路中的另一個(gè)酶，daf-18(Pten)，該基因有多種功能，研究最多的是其作為抑癌基因的功能。但研究者發(fā)現(xiàn)myo-inositol主要通過(guò)daf-18(Pten)提高線粒體自噬的功能實(shí)現(xiàn)延緩衰老的效應(yīng)。
圖2：代謝物myo-inositol延緩衰老機(jī)理的模式圖。
韓敬東研究員為該論文的通訊作者，石大偉、夏嫻和李于研究組的崔奧媛為共同第一作者。實(shí)驗(yàn)室多位成員參與了這一工作，該研究也得到了張宏、李于、沈一棟等中科院內(nèi)外多位老師的幫助和寶貴意見。上述研究也獲得了科技部、基金委、科學(xué)院等經(jīng)費(fèi)的支持。
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