(来源:上观新闻)
编译:高杰
你或许听过“适度低温有助于长寿”的说法:从线虫、果蝇、鱼类这些变温动物,到啮齿类恒温动物,既往研究观察到,更低的体温与更长的寿命存在关联。
过去人们普遍认为,低温延寿只是代谢速率被动降低、生化反应自然变慢的结果,但德国科隆大学团队近日发表在《自然》的研究表明,适度低温会激活一套主动调控的代谢通路,从而延长寿命并促进蛋白质稳态,为衰老相关神经退行性疾病的研究提供了全新方向。
图源:版权图库 肌肉
是低温延寿的核心组织
研究团队以秀丽隐杆线虫为模型,将成年线虫从标准温度20°C转移至适度低温15°C。代谢组学分析发现,适度低温会显著上调生物蝶呤合成酶CAT-4(在人体内对应的同源酶是GCH1),直接驱动肌肉组织大量生成代谢物二氢生物蝶呤(BH2)。
需要指出的是,BH2本身不具备生物活性,它是活性辅因子BH4(四氢生物蝶呤)稳定的转运储备形式。BH2从肌肉合成释放后,依靠ENT系列转运蛋白,被肠道、神经元等全身远端组织摄取,再在这些位置通过补救酶DHFR-1转化为活性BH4。

实验证实:只要单独敲低肌肉里的CAT-4,就会直接抵消适度低温带来的延寿效果;单独在肠道、神经元、生殖细胞等其他组织做同样操作,却不会产生类似影响。这意味着,肌肉是低温诱导BH2合成的主要场所。
BH2网络
保护全身蛋白质稳态
转化生成的BH4会作为苯丙氨酸羟化酶PAH-1的必需辅因子,推动氨基酸酪氨酸的合成,整套由BH2串联起来的代谢网络,就是低温实现延寿效应的核心通路,被研究团队命名为BH2代谢网络。
这条通路最关键的作用,是帮助机体维持全身的蛋白质稳态:它可以在衰老过程中,有效阻止疾病相关的错误折叠蛋白在细胞内异常聚集,避免随之而来的神经元功能损伤。

研究团队进一步证实,在两种与年龄高度相关的神经退行性疾病的人类细胞模型中,补充BH2或者酪氨酸,就可以显著减少亨廷顿病相关的多聚谷氨酰胺扩展蛋白聚集,还能降低导致肌萎缩侧索硬化(ALS)的TDP-43、FUS突变蛋白的异常聚集水平。
研究同时发现,在氧化应激条件下,BH2向BH4的转化会受阻,导致其保护效果减弱;但此时补充酪氨酸依然有效,这为相关疾病的干预提供了替代策略。此外,这种全身性的保护作用,还依赖于细胞内正常的蛋白质清理与折叠系统。
不降温
能否复刻低温的延寿益处?
这项研究最受关注的发现是,BH2介导的保护效应,可以脱离低温环境发挥作用。实验证实,仅在肌肉中特异性上调BH2的合成,哪怕是在正常温度甚至比常规标准更高的温度条件下,都足以实现寿命延长,同时抑制远端组织里的病理性蛋白聚集。
补充实验进一步验证了这个结论:在线虫和细胞培养体系中直接补充BH2或酪氨酸,不需要把环境温度调整到低温区间,就可以重现适度低温带来的蛋白保护效果,在常温、较高温度下都能延长线虫寿命。
图源:版权图库 本研究的实验对象以秀丽隐杆线虫、人类体外细胞为主,尚未开展人体临床试验,不等于日常可以自行补充BH2、酪氨酸来抗衰或治疗疾病。虽然距离临床应用还有一段研究路程,但它揭示的代谢通路,为衰老干预、亨廷顿病、肌萎缩侧索硬化等年龄相关神经退行性疾病,提供了全新的潜在靶点。
数据图及参考来源:
https://www.nature.com/articles/s41586-026-11152-9
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