研究人员揭示肠道激素如何控制果蝇的衰老及其与人类生物学的关系

布朗大学的生物学家发现了苍蝇肠道中产生的神经肽激素如何控制其寿命。

研究人员表示，这项发表在《国家科学院院报》上的研究结果对人类也有影响，尤其是随着基于与苍蝇激素同属一个家族的肠道激素的新型糖尿病和肥胖症药物越来越普及。

过去二十年来，该研究的作者、布朗大学衰老生物学中心的生物学教授马克·塔塔尔(MarcTatar)一直在研究激素胰岛素和胰岛素样生长因子(IGF)如何控制果蝇的衰老。

塔塔尔说：“我们知道减少胰岛素和减少IGF信号可以减缓苍蝇的衰老并延长寿命。”

塔塔尔从生态学和进化生物学的角度研究衰老，这是衰老生物学中心采取的跨学科方法的一部分。塔塔尔实验室的研究人员一直在研究果蝇体内一种名为神经肽F(NPF)的胰岛素调节激素，这种激素在肠道中产生，并根据饮食分泌到血液循环中。

在PNAS的研究中，他们找到了一种利用基因工具降低果蝇肠道分泌NPF的能力，从而减少胰岛素分泌的方法。然后，他们绘制了果蝇从肠道到大脑再到垂体样组织的NPF生成图，并将这一切与饮食联系起来。

他们发现，抑制肠道NPF可延长果蝇的寿命，阻断大脑中控制另一种激素(称为保幼激素)的NPF受体也可延长寿命。研究人员得出结论，肠道NPF通过整合营养感知、胰岛素信号和保幼激素生成来调节果蝇的衰老。

“我们展示了所有这些因素如何协同作用来控制寿命，”塔塔尔说。

研究人员正在进行额外的实验，以了解当增加NPF分泌，从而增加果蝇体内的胰岛素时会发生什么。

塔塔尔说：“根据《国家科学院院报》报道的这项研究，我们怀疑苍蝇肠道中NPF的过量产生会对衰老产生负面影响并缩短寿命。”

塔塔尔表示，尽管苍蝇看起来又小又简单，但它们实际上拥有许多与人类相同的基因，人类体内也有类似的激素参与类似的过程和途径。了解苍蝇的衰老机制可能也有助于解释人类体内正在发生的事情。

人类不会产生NPF或保幼激素。然而，人类会分泌胰岛素，并分泌调节胰岛素产生的肠道激素，如胰腺多肽Y(PPY)和胰高血糖素样肽-1(GLP-1)。GLP-1与NPF属于同一激素家族——它们都被称为肠促胰岛素，因为它们可以增加胰岛素的分泌。

关于GLP-1激动剂的研究呈爆炸式增长，这种激动剂可以模拟人类的肠促胰岛素GLP-1，并触发胰腺释放胰岛素。

塔塔尔的研究小组得出结论，考虑到GLP-1激动剂等增加胰岛素的药物如何用于治疗糖尿病和肥胖症，以及考虑到他们在文件中发现的有关胰岛素和衰老之间关系的信息，也许是时候考虑它们如何影响人类衰老了。

“苍蝇是人类的绝佳模型，但我们需要将研究从苍蝇推进到小鼠，并开展研究GLP1激动剂和衰老的关系，”塔塔尔说。“这需要数年时间，但很重要。”