住冰箱里能長壽嗎?關(guān)心抗衰的你,德國學(xué)者這篇研究必須看
隨著人們對(duì)各種抗衰黑科技的探索,低溫抗衰逐漸進(jìn)入大家的視野。近日,德國科隆大學(xué)學(xué)者發(fā)表于Nature子刊的論文發(fā)現(xiàn)適度低溫有助長壽[1]!
這項(xiàng)研究結(jié)果顯示,相比于正常體溫和室溫, 36℃(體溫)和15℃低溫能夠影響關(guān)鍵蛋白PSME-3的活性,使人體細(xì)胞和線蟲抗衰延壽,此蛋白激活蛋白酶體對(duì)細(xì)胞內(nèi)垃圾蛋白的降解[1]。
不過在極端低溫下,此蛋白的延壽作用卻失效了。研究者將線蟲4℃冷藏12小時(shí),恢復(fù)常溫環(huán)境后發(fā)現(xiàn)PSME-3水平大幅增高,但線蟲并沒有延壽[1]。這是怎么回事呢?
首先,如果大家對(duì)低溫抗衰還比較陌生,派派先為大家提供一個(gè)低溫抗衰相關(guān)的參考理論:衰老是由于熱力學(xué)熵的增加,也就是說,隨著時(shí)間推移,人體系統(tǒng)熵增-分子運(yùn)動(dòng)逐漸混亂,促使體溫不斷升高[2]。故降低身體的核心溫度有可能減緩熵增過程,也就是延緩衰老。
但是,到底多低的溫度以及持續(xù)多長時(shí)間才能有效抗衰一直是大家爭論的話題。搬到寒冷的北歐能延壽嗎?抑或把自己關(guān)冷藏柜幾分鐘,甚至住進(jìn)冷藏柜?如果你想進(jìn)行這些嘗試,派派建議你先別急,看看這篇論文再考慮是否“進(jìn)柜”。
首先,我們來看有效延壽溫度之一:36℃。請(qǐng)注意,此處的36℃指的是體溫。
人體正常體溫范圍在36.5℃-37℃[3],如果體溫驟然降低至35℃以下會(huì)導(dǎo)致低溫癥,也就是凍死的前兆;但是,其實(shí)在睡眠時(shí)我們的體溫會(huì)緩緩降至中等低溫36℃,說明相對(duì)較低的體溫有利于我們恢復(fù)體力和精力[4]。
另外從工業(yè)革命開始,平均每10年人體體溫就會(huì)下降0.03℃,這可能是過去160年來人類平均壽命逐漸延長的原因[5]。
在過去,人們一直將低體溫與低代謝混為一談,認(rèn)為低溫下的代謝率下降才能真正起到延壽作用。
但2022年的一篇論文通過將體溫與代謝分離(選擇體溫和代謝向相反方向改變的小鼠模型)證實(shí)了低體溫可以通過不影響代謝的方式延壽,且體溫甚至比代謝更能影響壽命[6]。
講完低溫對(duì)于延壽的重要性,來說說本篇論文。
本篇論文旨在探究適度低溫(15℃)激活蛋白降解、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)抗衰延壽的具體機(jī)制,并且在人類細(xì)胞中(模擬低體溫36℃)進(jìn)行了相似的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
結(jié)果表明,適度低溫能誘導(dǎo)蛋白酶體激活劑PSME3表達(dá),激活蛋白酶體降解沉積的廢舊蛋白,使細(xì)胞變得更干凈、更年輕[1]。
圖注:低溫激活細(xì)胞清潔機(jī)制,分解聚積的缺陷蛋白:線蟲生殖細(xì)胞系、神經(jīng)元和腸道中PSME3的表達(dá)
No.1
15℃,秀麗隱桿線蟲延壽
研究者首先將15℃下培養(yǎng)的線蟲的PSME3蛋白表達(dá)水平與20℃、25℃對(duì)比,發(fā)現(xiàn)15℃是促進(jìn)蛋白酶體激活劑PSME3表達(dá)的適宜溫度[1]。
圖注:不同溫度下的線蟲蛋白表達(dá)條帶
然后評(píng)估 PSME-3過表達(dá)是否促進(jìn)線蟲長壽。令人驚訝的是,15℃下,PSME-3過表達(dá)延長了壽命,但在標(biāo)準(zhǔn)溫度 (20 °C) 下會(huì)略微降低壽命,而在較暖的溫度(25℃)下則非常有害[1]。
圖注:不同溫度下線蟲的存活時(shí)間。橫軸壽命,縱軸存活百分比。紅綠色線為PSME-3過表達(dá)組,黑色線為對(duì)照組。
No.2
36℃促進(jìn)人類細(xì)胞疾病相關(guān)蛋白降解
隨后,為檢驗(yàn)低溫對(duì)人體細(xì)胞的作用,研究者將 HEK293 細(xì)胞(腎癌細(xì)胞系)從標(biāo)準(zhǔn)溫度(37℃)轉(zhuǎn)移到適度低溫(36°C)24 小時(shí),發(fā)現(xiàn)適度低溫激活了人體細(xì)胞的蛋白酶體。
圖注:Trypsin-like activity:胰蛋白酶樣蛋白酶體活性
并且36℃低溫能誘導(dǎo)肌萎縮側(cè)索硬化ALS相關(guān)蛋白FUS的降解。
圖注:36℃下,ALS相關(guān)蛋白FUS顯著減少
以上結(jié)果說明適度低溫的確能使細(xì)胞加速降解與衰老相關(guān)疾病有關(guān)的蛋白,還細(xì)胞干凈健康的環(huán)境,延緩衰老。
既然前面將適度低溫15℃和36℃都驗(yàn)證過了,那么如果溫度再低一點(diǎn),延壽效果會(huì)不會(huì)更好呢?
研究者們將線蟲放于4℃環(huán)境12小時(shí)再轉(zhuǎn)移回室溫20℃,發(fā)現(xiàn)雖然其PSME-3水平升高了,但壽命并沒有延長。
圖注:線蟲暴露于 4°C 12小時(shí)后返回20°C的存活百分比。PSME-3的過度表達(dá)不會(huì)延壽。
此現(xiàn)象似乎說明,短暫地進(jìn)冷藏柜凍一會(huì)兒再回到室溫并不能達(dá)到預(yù)期效果,想真正達(dá)到抗衰作用,可能要長期住在冷藏柜。不知屏幕前的你敢于進(jìn)行這樣的嘗試嗎?
時(shí)光派點(diǎn)評(píng)
派派在讀完本篇文獻(xiàn)后查閱了低溫延壽的其它相關(guān)資料,發(fā)現(xiàn)不論在無脊椎動(dòng)物(線蟲)、變溫脊椎動(dòng)物(魚類、蛙類)和恒溫哺乳動(dòng)物(小鼠)上的實(shí)驗(yàn)都證明適度降低體溫有利于長壽[7],其中,小鼠的核心體溫降低0.3℃,壽命會(huì)延長20%[8]。
圖注:降溫延壽實(shí)驗(yàn)?zāi)P汪~“非洲齒鯉”。圖源Google
但降低體溫也要有節(jié)制,15℃左右的適度低溫有利于長壽(派派為大家查詢到,常年保持15℃左右氣溫的中國城市有:貴州貴陽、貴州六盤水、云南昆明),而4℃冷藏一段時(shí)間再恢復(fù)室溫卻不能延壽,至于長期4℃冷藏有沒有用,說不定呢!
最后,通過低溫延壽研究小編體會(huì)到,古老的中華智慧“中庸之道”體現(xiàn)在生活的方方面面,環(huán)境的適宜溫度與身體的適宜體溫這些看似細(xì)微的因素卻對(duì)健康長壽起著關(guān)鍵的作用。飲食有節(jié)、心態(tài)平和,保持適宜的溫度,才能享受宜人的生活。
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參考文獻(xiàn)
[1] Lee, H., Alirzayeva, H., Koyuncu, S., Rueber, A., Noormohammadi, A., & Vilchez, D. (2023). Cold temperature extends longevity and prevents disease-related protein aggregation through PA28γ-induced proteasomes. Nature Aging. doi: 10.1038/s43587-023-00383-4
[2] Hayflick L. (2007). Biological aging is no longer an unsolved problem. Annals of the New York Academy of Sciences, 1100, 1–13. doi: 10.1196/annals.1395.001
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[4]Harding, E. C., Franks, N. P., & Wisden, W. (2020). Sleep and thermoregulation. Current opinion in physiology, 15, 7–13. doi: 10.1016/j.cophys.2019.11.008
[5]Protsiv, M., Ley, C., Lankester, J., Hastie, T., & Parsonnet, J. (2020). Decreasing human body temperature in the United States since the industrial revolution. eLife, 9, e49555. doi: 10.7554/eLife.49555
[6] Zhao, Z., Cao, J., Niu, C., Bao, M., Xu, J., Huo, D., Liao, S., Liu, W., & Speakman, J. R. (2022). Body temperature is a more important modulator of lifespan than metabolic rate in two small mammals. Nature metabolism, 4(3), 320–326. doi: 10.1038/s42255-022-00545-5
[7]Keil, G., Cummings, E., & de Magalh?es, J. P. (2015). Being cool: how body temperature influences ageing and longevity. Biogerontology, 16(4), 383–397. doi: 10.1007/s10522-015-9571-2
[8] Conti, B., Sanchez-Alavez, M., Winsky-Sommerer, R., Morale, M. C., Lucero, J., Brownell, S., Fabre, V., Huitron-Resendiz, S., Henriksen, S., Zorrilla, E. P., de Lecea, L., & Bartfai, T. (2006). Transgenic mice with a reduced core body temperature have an increased life span. Science (New York, N.Y.), 314(5800), 825–828. doi: 10.1126/science.1132191