愛(ài)爾蘭醫生賽木耳布萊爾1819年發(fā)表的學(xué)術(shù)論文提出法國悖論。他指出,愛(ài)爾蘭人和法國人的生活習慣及天氣氣候條件類(lèi)似,但法國患有心絞痛的人數明顯低于愛(ài)爾蘭人。這份超前的報告當時(shí)并未引起學(xué)術(shù)界的重視,直到1991年,一檔名為“60分鐘事實(shí)雜志”的節目在美國播出了這一實(shí)驗結果,人們才開(kāi)始注意到這一現象。
美國農業(yè)部2002年統計發(fā)現,法國人每天比美國人多吃32g脂肪,4倍黃油,60%奶酪和3倍豬肉。神奇的是,每十萬(wàn)法國人死于心臟病的83人,而美國則高達230,近乎法國的4倍。而且法國人比美國人瘦。
研究認為,法國人日常飲食的紅酒中白藜蘆醇等成分起到了保護作用。白藜蘆醇是一種化合物,其存在于葡萄、可可豆、日本紫菀,以及一些因為感染、干旱和紫外線(xiàn)等應激植物中。2000年前后,基于白藜蘆醇的研究成為生命科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),尤其是白藜蘆醇和一種能延長(cháng)壽命的處理方式熱量限制,可能共同作用于一種蛋白sirt1.
據報道,白藜蘆醇可延長(cháng)肥胖小鼠壽命及預防糖尿病,提高普通小鼠奔跑耐力,白藜蘆醇吸引了科學(xué)界和大眾的廣泛興趣。但不幸的是,能激活sirt1的白藜蘆醇劑量遠遠超過(guò)通過(guò)紅酒攝取的劑量,比如可能需要每天幾十瓶紅酒才能達到效果,這顯然十分荒唐,也因此被許多人質(zhì)疑。當然基于這些研究,有一些學(xué)者通過(guò)純化白藜蘆醇或改造更強效應的類(lèi)似物,開(kāi)發(fā)出各種保健食品甚至藥物。
最近研究可能是找到了法國悖論的真正基礎,根據這一研究,普通飲用紅酒劑量確實(shí)就能達到促進(jìn)健康的效果。最新研究發(fā)表在著(zhù)名雜志《自然》上。
研究發(fā)現,非常小劑量的白藜蘆醇,具有模擬酪氨酸的作用,作用于酪氨酸轉運RNA(TyrRS),TyrRS是細胞內眾多轉運RNA(tRNA)的一種,tRNA是專(zhuān)門(mén)負責將氨基酸轉運到核糖體,與核糖體結合mRNA上的特定密碼子結合,按照次序將氨基酸連接成為肽鏈,這是遺傳中心法則的關(guān)鍵步驟。斯克里普斯研究所長(cháng)期從事tRNA功能的研究,并發(fā)現這種tRNA的多種非經(jīng)典生物學(xué)效應。
斯克里普斯研究所楊祥磊教授研究發(fā)現,當細胞受到應激**時(shí),結合了酪氨酸的TyrRS將進(jìn)入細胞核內,啟動(dòng)一種應激保護反應。實(shí)驗室高級研究助理Mathew Sajish等完成的最新研究提示,白藜蘆醇能模擬酪氨酸的結構,與TyrRS結合,啟動(dòng)同樣的效應。
在這項研究中,Sajish等將TyrRS與白藜蘆醇混合在一起,通過(guò)X射線(xiàn)晶體學(xué)等證實(shí)白藜蘆醇確實(shí)模擬了酪氨酸,能夠緊密地進(jìn)入TyrRS的酪氨酸結合口袋中。研究發(fā)現,TyrRS與白藜蘆醇結合會(huì )使其改變蛋白質(zhì)翻譯角色,將其轉運到細胞核內發(fā)揮信號調節作用。
在細胞核中,結合白藜蘆醇的TyrRS結合并激活PARP-1蛋白。PARP-1是一種主要應激反應和DNA修復蛋白,對壽命具有重大影響。動(dòng)物實(shí)驗研究證明,注射白藜蘆醇的小鼠體內也存在這一作用。TyrRS激活PARP-1,隨后啟動(dòng)一系列保護性基因表達,這些基因包括p53抑癌基因和長(cháng)壽相關(guān)基因**O3A與SIRT6.
PARP能催化NAD+的ADP核糖基轉移至蛋白質(zhì)(如組蛋白)羧基上,隨后將ADP核糖基由NAD+陸續轉移至上述產(chǎn)物末端腺苷上,從而在底物蛋白羧基上形成多(ADP核糖)的酶。現已發(fā)現18種,構成一個(gè)家族,它們由不同的基因編碼,但都具有保守的催化結構域,在DNA修復、細胞分化與死亡等過(guò)程中發(fā)揮不盡相同的作用。
由于最新研究發(fā)現能啟動(dòng)這種效應的白藜蘆醇劑量只有過(guò)去研究的千分之一,這種濃度正是日常飲用紅酒就可以達到的劑量,這一研究說(shuō)明,飲用紅酒確實(shí)有可能產(chǎn)生促進(jìn)健康預防腫瘤延長(cháng)壽命的效應。
為什么白藜蘆醇能夠如此有力且特異性地激活人類(lèi)細胞一個(gè)重要應激反應?研究人員猜測,有可能這種物質(zhì)在植物細胞中也發(fā)揮了相同作用,或許也是通過(guò)TyrRS.鑒于它與氨基酸的關(guān)聯(lián),TyrRS對生命至關(guān)重要,自植物和動(dòng)物進(jìn)入進(jìn)化途徑以來(lái)數億年里TyrRS都沒(méi)有發(fā)生很大改變。TyrRS是在進(jìn)化中形成的古老生命分子,也可能是一個(gè)保護細胞功能的看門(mén)狗。這一研究或者只是冰山一角,應該存在更多氨基酸結構類(lèi)似物,這些類(lèi)似物也能產(chǎn)生白藜蘆醇類(lèi)似的效應。2014年《科學(xué)》評選出的十大突破中有新的遺傳密碼和新型氨基酸的研究,也許從這些新的氨基酸中能找到一些線(xiàn)索,那么真的就是人類(lèi)改造自然分子的一個(gè)典范。
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