炎症、衰老和饮食之间有什么关系?首次对系统监管网络进行了描述
组织中轻微、持续的炎症被认为是人类衰老过程的生物学标志之一，同时也是阿尔茨海默症或癌症等疾病的风险因素。耶拿莱布尼茨衰老研究所(Leibniz Institute on Aging-Fritz Lipmann Institute, FLI)的Francesco Neri教授和Mahdi Rasa博士首次成功地在分子水平上描述了驱动一般多器官炎症反应的调节网络。此外，他们能够证明，饮食限制可以影响这一调节回路，从而抑制炎症。
炎症是身体的一种免疫反应，它本身是有用的:我们的免疫系统用它来对抗病原体或清除组织中受损的细胞。一旦免疫细胞完成了它们的工作，炎症就会消退:感染结束了，伤口愈合了。不像这种急性炎症，与年龄有关慢性炎症不是本地的。的先天免疫系统增强它的整体活性，导致慢性低级别炎症。这种与衰老相关的炎症也被称为炎症。
炎症损害健康
这种潜在的炎症会对健康产生影响。“如果你有一个恒定的激活免疫细胞，这会导致它们筋疲力尽，当你感染时，这反过来又会导致问题。免疫细胞可能不再有正常反应。炎症也与癌症发展有关——因为在炎症组织中，我们可以看到细胞增殖增加，”Francesco Neri教授解释说，他是耶拿莱布尼茨衰老研究所-弗里茨李普曼研究所(FLI)“衰老表观遗传学”研究小组的负责人，该研究小组一直持续到2021年底。这位生物学家目前在意大利都灵大学从事教学和研究工作。
衰老、炎症和饮食是如何相互作用的?
内里教授与马赫迪·拉萨(Mahdi Rasa)博士和FLI的其他同事一起，在老鼠身上进行了一项研究，研究基因是如何调节和维持伴随衰老的慢性炎症的，以及饮食限制是否会影响这一调节网络并抑制炎症。事实上，过去20年的研究表明，各种动物——从苍蝇到蠕虫，从啮齿动物到猴子——在喂食减少食物的情况下活得更长热量摄取．
例如，当老鼠少吃30%的食物时，它们更健康、更活跃，寿命延长了三到四个月——相当于寿命延长了10%到15%。在热量限制饮食的人群中也观察到健康状况的改善。众所周知，这种饮食方法可以减少炎症反应。然而，炎症，衰老，和饮食限制的详细规定分子水平上以及它们之间的关系，都还不清楚。
炎症反馈回路
为他们最近发表在杂志上的研究细胞的报道在美国，FLI的研究人员首先比较了四个月大的老鼠和年龄较大的老鼠(22个月)。与之前的研究相反，基因的活性不仅在一个器官中测量，而且在多个平行组织中测量:血液、大脑、心脏、肾脏、肝脏、肺、肌肉和皮肤。
“我们的首要任务是研究所有组织中受影响的途径，以便在系统水平上了解炎症，”奈里解释道。“我们发现，老年小鼠的炎症阶段以一组编码先天免疫系统受体的特定基因的上调为特征。这种上调导致一组干扰素调节基因的激活。然后这些基因激活其他产生炎症细胞因子的基因，同时激活Stat1，这是一种主要的转录因子用于调节基因与炎症有关。整个过程就像一个正反馈循环，让炎症状态持续下去。”耶拿的研究人员因此是第一个描述跨器官和系统性调节网络的人。但是，减少卡路里摄入量能打断这个循环吗?
为了回答这个问题，Neri和Rasa研究了另外两组啮齿动物器官中的基因活动:一组是在几乎整个生命(4到22个月)中少给30%食物的老鼠，另一组是在生命结束时只在这种条件下饲养了两个月的老鼠。无论热量限制是短期的还是长期的，总的来说，这种饮食对所有被研究的器官都有积极的影响，除了心脏。
系统监管网络是干预的起点
通过他们的工作，两位研究人员也为未来针对衰老相关慢性疾病的药物治疗提供了起点炎症．“在这监管网络例如，TLR4是一种编码先天免疫系统受体的基因，”Rasa博士解释说，他将基因分析作为其博士论文的一部分。“这种受体就像一个SOS信号，当没有病原体需要对抗时，我们不需要它。如果我们能下调TLR4，我们就能减少衰老过程中的慢性炎症反应。”
另一种被广泛讨论的干预方法是服用维生素或益生菌等膳食补充剂，目的是影响消化道微生物的组成。“饮食限制似乎改变了微生物群，从而减少炎症。如果能够通过膳食补充剂改变肠道微生物菌群，就可以在不需要限制饮食的情况下达到同样的有益效果。”内里承认，这仍只是猜测。“我们首先需要更好地理解相关过程。”
进一步探索
