2014年12月30日讯 /生物谷BIOON/ --Harvard School of Public Health (HSPH)一项新的研究识别饮食限制或减少食物摄入量（但并没有营养不良）健康益处背后的关键分子机制。限制饮食也被称为限制热量摄入，最出名的是它能够减慢实验动物衰老。
结果表明，限制两个氨基酸，蛋氨酸和半胱氨酸，会导致硫化氢（H 2 S）的生成升高，保护防止缺血再灌注损伤。饮食限制增加H2S生成也与延长蠕虫、果蝇和酵母寿命有关。虽然H2S气体大量时会剧毒，但低水平也存在于天然硫磺泉水中，并早已与健康好处有关。哺乳动物细胞也产生低水平硫化氢，但是这是第一次有研究证实这种分子直接与饮食限制对健康益处有关联。
这一发现表明，H2S是哺乳动物和低等生物饮食限制所带来好处的关键分子之一。虽然更多的实验都需要了解H2S如何发挥其有益的作用，但是在研究这些分子在打击人类疾病和衰老中它给了我们一个全新的视角。这项研究发表在Cell杂志上。
饮食限制是一种类型的干预，可以包括整体食物摄取减少，降低特定营养素如蛋白质的消耗或间歇禁食。已知的是饮食限制具有有益的健康作用，包括防止组织损伤和改善代谢。饮食限制已经显示出延长多种模型生物体的寿命，从酵母到灵长类动物。但解释这些效果的分子机制尚不完全清楚。
第一作者Christopher Hine和他的同事证实，饮食限制一周，能增加小鼠抗氧化反应和保护肝脏缺血再灌注损伤，但出人意料的是，这种保护作用即使在动物没有这样抗氧化反应的小鼠中也可能是完整的。相反，研究人员发现H2S生成增加的这种保护效应是基于两个含硫氨基酸，蛋氨酸和半胱氨酸摄入量减少。当饮食中补充这两种氨基酸后，H2S生成增加和饮食限制益处均被抑制。
研究人员还发现参与H2S生成的基因对于其他生物包括酵母，蠕虫，果蝇饮食限制长寿好处也是需要的。这些发现使我们更好地理解如何干预饮食延长寿命和防止损伤。（生物谷Bioon.com）
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doi:10.1016/j.cell.2014.11.048
PMC:
PMID:
Endogenous Hydrogen Sulfide Production Is Essential for Dietary Restriction Benefits
Christopher Hine, Eylul Harputlugil, et al.
Dietary restriction (DR) without malnutrition encompasses numerous regimens with overlapping benefits including longevity and stress resistance, but unifying nutritional and molecular mechanisms remain elusive. In a mouse model of DR-mediated stress resistance, we found that sulfur amino acid (SAA) restriction increased expression of the transsulfuration pathway (TSP) enzyme cystathionine γ-lyase (CGL), resulting in increased hydrogen sulfide (H2S) production and protection from hepatic ischemia reperfusion injury. SAA supplementation, mTORC1 activation, or chemical/genetic CGL inhibition reduced H2S production and blocked DR-mediated stress resistance. In vitro, the mitochondrial protein SQR was required for H2S-mediated protection during nutrient/oxygen deprivation. Finally, TSP-dependent H2S production was observed in yeast, worm, fruit fly, and rodent models of DR-mediated longevity. Together, these data are consistent with evolutionary conservation of TSP-mediated H2S as a mediator of DR benefits with broad implications for clinical translation.
