除了平均寿命更长,iTRF组果蝇的“身体素质”也更强,它们与年龄相关的攀爬能力的下降更少,表明肌肉/神经元功能更好。除此之外,与年龄相关的蛋白的积累更少,肠道干细胞的过度增殖更少、肠道屏障完整性和肠道微生物丰度优于对照组。这些现象都表明,iTRF不仅延长了果蝇的平均寿命,也延长了它们的健康寿命。

《自然》:把夜晚留给自噬而不是夜宵!科学家发现,夜间禁食特异性诱导的细胞自噬或是延长寿命和健康寿命的关键丨科学大发现

iTRF组相比对照组年龄相关的攀爬能力的下降对比

iTRF是如何做到这一点的?实验显示,iTRF组的果蝇在不禁食的日子里,会出现“代偿性进食”,导致和对照组相比,一个周期,也就是48小时内的平均食物摄入量反而还略微增加了。所以,iTRF不是通过限制热量达到延长寿命的效果的。

除了热量限制之外,饮食中蛋白质的限制和胰岛素样信号的抑制也是已知的与果蝇寿命延长有关的机制[2],但研究人员发现,iTRF也不是通过这两个机制延长了果蝇的寿命的。

还有什么可能的机制呢?

前面我们提到过,iTRF限制的只有进食时间,这很难不让经验丰富的研究人员想到昼夜节律,他们观察到,iTRF拓宽了clock基因表达在白天的峰值,增加了periodtimeless基因表达的振幅,尤其是在夜间/禁食阶段,也就是说,iTRF增强了昼夜节律基因的表达。

对于存在昼夜节律基因突变的果蝇,iTRF就无法延长寿命了,同时,如果调整一下iTRF方案,让禁食主要发生在白天,也是无法延长寿命的。这表明,iTRF延长寿命需要功能正常的昼夜节律的介导,并且在夜间禁食。

除了昼夜节律,他们还想到了自噬,自噬大家应该也都熟悉,这个细胞“自我回收”的现象在2016年的时候获得过诺贝尔生理学或医学奖,而恰好饥饿可以诱导自噬[3,4]。

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自噬的发生过程

实验结果显示,两个关键的自噬基因Atg1Atg8a的表达受到昼夜节律的调控,且在iTRF的条件下增加。Atg1Atg8a在进化上是保守的,与哺乳动物的