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撰文丨王聰編輯丨王多魚排版丨水成文衰老是一個復雜的生物學過程，其特征是機體功能的長期惡化。衰老過程的多因素性質（包括遺傳、環境、飲食和生活方式的影響）共同作用，最終形成適應不良的代謝反應。這種與年齡相關的營養感知障礙對健康和壽命的重要性反映在基因或藥物操縱關鍵營養感知通路的影響中，這些通路包括胰島素/胰島素生長因子（IGF）、mTOR、AMPK和sirtuins的下游通路。衰老的一個標志是代謝靈活性（metabolic flexibility）的下降，這是指根據碳水化合物和脂肪酸的相對可用性，在燃料利用方面的低效轉換。盡管代謝靈活性很好地描述了攝食狀態之間過渡期間發生的離散生化調整，但它并不能說明保護代謝平衡不受日常生活挑戰的更廣泛的生理變化。在現代社會，營養缺乏通常是短暫的，通常很快就會恢復到營養豐富狀態，需要身體相應地適應其代謝程序。有效地重定向然后恢復代謝過程以響應臨時壓力的能力不能用現有的術語例如代謝靈活性來準確地描述。2023年8月24日，杜克-新加坡國立大學孫磊教授團隊和哥倫比亞大學強力教授團隊合作，在 Cell Metabolism 期刊發表了題為：Deciphering the decline of metabolic elasticity in aging and obesity的論文。該研究提出了一個新概念——“代謝彈性”（metabolic elasticity），用來表示生物體對能量平衡紊亂做出反應并恢復其基線代謝穩態的能力，該研究還開發了基因彈性分數（Gene Elasticity Score，GElaS），發現了衰老和肥胖中的代謝彈性下降。生物必須適應動態變化的營養可利用性，以維持能量穩態。在這項最新研究中，研究團隊將這種適應和恢復的能力稱為“代謝彈性”，并通過自由進食-禁食-再進食（AL-F-R）循環對其進行建模。代謝彈性是通過基因表達的協調多功能性來實現的，研究團隊稱之為“基因彈性”，他們還開發了基因彈性評分（Gene Elasticity Score，GElaS）作為一種系統方法，以量化小鼠和非人靈長類動物代謝活躍組織的轉錄組彈性。利用這一系統，研究團隊發現了與衰老相關的代謝和基因表達彈性下降。重要的是，該研究還發現PPARγ是脂肪組織中彈性基因的最高轉錄調節因子。通過增強PPARγ活性來操縱基因表達彈性可導致攝食狀態依賴性的代謝健康改善。為了拓寬代謝彈性的概念，研究團隊檢測了飲食誘導的肥胖中的代謝彈性和基因彈性評分（GElaS），發現其代謝彈性和基因表達彈性的損害與衰老相似。總的來說，這項研究介紹了誘導代謝彈性作為評估代謝健康的有效手段，以及遏制衰老和肥胖的代謝下降的可行策略，這些研究結果為衰老和肥胖帶來的代謝異常后果提供了一個動態視角。杜克-新加坡國立大學孫磊教授和美倫比亞大學強力教授為該論文共同通訊作者。杜克-新加坡國立大學周球忠博士和哥倫比亞大學于樂祥博士為共同第一作者。論文鏈接：/10.1016/j.cmet.2023.08.001

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