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細(xì)胞自噬類型,減肥和長壽的最佳自噬類型
如果有一個(gè)理論,在抗衰領(lǐng)域無人質(zhì)疑,可能就是“細(xì)胞自噬”理論了。當(dāng)我們少吃,或者斷食的時(shí)候,可以激發(fā)細(xì)胞自噬。自噬是細(xì)胞更新和自我進(jìn)食的過程,就像身體里住了一個(gè)掃地機(jī)器人,看到垃圾就開動(dòng)。
自噬就是身體自發(fā)地清理衰老的細(xì)胞器和蛋白質(zhì)的過程,讓你更健康、更年輕。
但是,你知道嗎?自噬能做的不止如此。細(xì)胞自噬也可以減少炎癥、增強(qiáng)免疫系統(tǒng)、消除病原體、抑制癌細(xì)胞和抗衰老等。但是,這些取決于自噬的種類。那么自噬究竟有多少種呢?它們各自的功效又是什么?我們一起來看看。
自噬有什么類型?
人們對(duì)自噬的認(rèn)識(shí),是隨著細(xì)胞研究深入的,細(xì)胞內(nèi)有個(gè)細(xì)胞器叫溶酶體,主要是溶解細(xì)胞器碎片,然后發(fā)現(xiàn)了相同作用的自噬體。最出名的是,2016年日本科學(xué)家大隅良典發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞自噬的理論基礎(chǔ),并獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。
現(xiàn)在科學(xué)家們確定,自噬主要分巨自噬、微自噬和伴侶分子介導(dǎo)自噬,其中巨自噬又細(xì)分為本體自噬和選擇性自噬。選擇性自噬細(xì)分就多了:線粒體自噬、脂自噬、過氧化物酶體自噬、葉綠體自噬及核糖體自噬等。選擇性自噬:顧名思義就是有選擇性地降解特定的目標(biāo),比如受損的線粒體等,這里面對(duì)我們參考意義最大的可能是脂自噬。
→巨自噬和微自噬
首先,伴侶分子介導(dǎo)自噬是一個(gè)非常復(fù)雜和特異的途徑,主要通過伴侶依賴性蛋白決定降解什么,與其他自噬很不一樣,在此不做贅述。主要來看看巨自噬和微自噬的區(qū)別,在于自噬方式不同,分別是吞噬和內(nèi)陷。
(上圖:巨自噬與微自噬作用過程的對(duì)比)
巨自噬是主要的自噬途徑,主要用于清除受損的細(xì)胞器或未被使用的蛋白質(zhì),可以說都是大分子。簡單描述一下,自噬細(xì)胞先吞噬該大分子,然后在大分子周圍形成自噬體,自噬體穿過細(xì)胞質(zhì)到達(dá)溶酶體并與它融合,溶酶體釋放自噬體內(nèi)的清除物質(zhì)。
微自噬不是這樣,通過內(nèi)陷發(fā)生,先把小分子物質(zhì)直接包裹到溶酶體中,然后溶酶體膜向內(nèi)折疊,就把小分子給“擠”死了。
→本體自噬和選擇性自噬
巨自噬是清除細(xì)胞廢物的主要方式,根據(jù)目標(biāo)不同,分為本體和選擇性自噬。本體自噬一般是降解目標(biāo)的整體,比如病毒和感染細(xì)胞,對(duì)我們來說這是敵人,根本就不用細(xì)分哪個(gè)細(xì)胞器能用,適合整體清掉。
選擇性自噬則要確定特異的降解目標(biāo),比如線粒體自噬只清理受損的線粒體。葉綠體自噬是植物特有的,因?yàn)槿~綠體只在植物細(xì)胞中,自噬防止植物曬傷。但是陽光照射也可以激活人體皮膚的自噬,與葉綠體自噬很像。
自噬,有什么作用?
首先是對(duì)人體的保護(hù),比如上面提到的病毒和細(xì)菌,當(dāng)然還有免疫作用。
對(duì)人體的保護(hù)還在于,熱量不足會(huì)導(dǎo)致高水平的自噬,通過自噬降解不需要的蛋白質(zhì),然后回收氨基酸,以合成更重要的蛋白質(zhì)。
自噬的另一大作用,就是對(duì)受損細(xì)胞的處理,既能修復(fù)又能清除。對(duì)于受損不太嚴(yán)重的細(xì)胞,自噬可以降解受損的細(xì)胞器、細(xì)胞膜和蛋白質(zhì);受損嚴(yán)重的如衰老細(xì)胞,自噬會(huì)調(diào)控程序性細(xì)胞死亡。
→影響自噬的因素?
雖然這么說有點(diǎn)不好聽,但是理論上越差勁的環(huán)境,越激活自噬。某種程度上自噬就像人體的極限反應(yīng),以對(duì)抗生存受到挑戰(zhàn)的因素。比如病毒和細(xì)菌感染、PM2.5霧霾、紫外線傷害等。
說到感染就不得不提炎癥,炎癥調(diào)節(jié)劑控制自噬調(diào)節(jié)劑。包括病理性的骨關(guān)節(jié)炎、腸病、牙周炎甚至敗血癥,也包括無癥狀的慢性炎癥。
壓力傷害也會(huì)激活自噬,而且壓力的種類很多。比較關(guān)鍵的是心臟,當(dāng)壓力超負(fù)荷時(shí)心肌的自噬增強(qiáng),心臟可以更好地收縮。運(yùn)動(dòng)也是壓力的一種,波恩大學(xué)的研究表明,收縮肌肉會(huì)誘發(fā)伴侶-輔助選擇性自噬,是在機(jī)械張力下維持肌肉肌節(jié)必需的。
這些都是外部因素,內(nèi)部因素也有,如氨基酸不足。體內(nèi)某種氨基酸不足時(shí),自噬就會(huì)增加以分解特定的蛋白質(zhì)。要注意的是,氨基酸不足可能是身體內(nèi)部原因,比如生病或者營養(yǎng)不良;更常見的是外部飲食原因,攝入的特定氨基酸不足。
減肥的最佳自噬類型
對(duì)于減肥和減脂的小伙伴來說,脂自噬簡直是太有幫助了,輕輕松松瘦。
→脂自噬
為什么說脂自噬對(duì)我們最有意義呢?當(dāng)然是因?yàn)樗芙到庵|(zhì)和脂肪細(xì)胞啊。脂自噬通過溶酶體中的“酸”脂解作用,可以降解脂肪酸、甘油三酯和膽固醇。不管是游離脂肪酸,還是儲(chǔ)存好的脂肪細(xì)胞,統(tǒng)統(tǒng)干掉。
這種自噬往往發(fā)生在熱量不足的時(shí)候,脂自噬代謝脂肪以維持能量穩(wěn)態(tài),同時(shí)發(fā)生過氧化物酶體自噬,因?yàn)橐岣呔€粒體β-氧化來供能。看來要激活脂自噬必須得熱量限制,而且最好是生酮飲食+斷食,因?yàn)橹饕獢z入脂肪合成酮體,可以更好地進(jìn)行脂自噬。
免疫的最佳自噬類型
先說一句潑冷水的話,不存在特定的免疫自噬,也不存在特定的最佳自噬。
→免疫自噬
但是自噬在免疫中的廣泛作用,可以統(tǒng)稱為“免疫自噬” 。上面介紹過巨自噬的吞噬機(jī)制,能夠吞噬的不只是人體的老舊蛋白質(zhì),還有病毒、細(xì)菌等,這也是免疫機(jī)制的一部分。
另外還有,胸腺功能、抗原呈遞、淋巴細(xì)胞穩(wěn)態(tài)、T細(xì)胞調(diào)節(jié)、細(xì)胞因子產(chǎn)生、炎癥控制和存活等,都是自噬作用于免疫系統(tǒng)的表現(xiàn)。
免疫自噬有一點(diǎn)很特別,就是特別依賴腸道健康。因?yàn)?0%的免疫系統(tǒng)位于腸道內(nèi),可能很出人意料,但是腸道有”第二大腦“之稱。
所以,有利于腸道健康和抵抗炎癥的食物,對(duì)免疫自噬效果特別好,例如十字花科蔬菜、蘑菇和植物多酚、姜黃素等。而且,自噬的一個(gè)關(guān)鍵通路 AMPK,能夠加強(qiáng)巨自噬這種異體吞噬的能力。它通過運(yùn)動(dòng)和禁食開啟,因此斷食對(duì) AMPK 及異體吞噬很有利。
長壽的最佳自噬類型
自噬會(huì)影響壽命,在這篇文章中有詳細(xì)的解釋:老兩口加起來205歲,平時(shí)超愛吃肉,來說說純?nèi)馊绾翁岣咦允?,長壽?但是這一次,我們要認(rèn)真探討一下哪種自噬對(duì)長壽最好?
→線粒體自噬
衰老主要理論之一是線粒體衰老理論,理論依據(jù)是衰老最先由線粒體開始,由于線粒體功能的惡化而發(fā)生。
導(dǎo)致線粒體退化的原因很多,比如高糖飲食、污染、壓力等等,都會(huì)產(chǎn)生活性氧,積累過度產(chǎn)生氧化應(yīng)激,氧化應(yīng)激第一個(gè)傷害的就是線粒體。線粒體自噬可以自動(dòng)清除掉那些退化的線粒體,還是針對(duì)性清除,專業(yè)團(tuán)隊(duì)啊。
→巨自噬
如果說線粒體自噬是破壞的線粒體被消除,那么巨自噬就是細(xì)胞自我清潔,和消除活性氧的主力軍。
我們都知道,sirtuins是著名的長壽蛋白,但是它的別名你可能并不知道:去乙?;?,主要是SIRT1和SIRT3。這兩種長壽蛋白發(fā)揮作用就是靠巨自噬發(fā)揮作用,同時(shí)還有NAD+代謝供能。
巨自噬的激活,也跟上面提到的因素一樣,包括熱量限制、運(yùn)動(dòng)、禁食和生酮,由于sirtuins跟晝夜節(jié)律有關(guān),所以良好的睡眠也很有必要。
關(guān)鍵的瘦龍說
看到這里,你可能被種草了,恨不能馬上開啟自噬?別著急。自噬其實(shí)是一個(gè)微妙的過程,不建議過度斷食激活自噬,或者讓身體依賴自噬。自噬過度或者不受控制也會(huì)導(dǎo)致疾病,比如神經(jīng)退行性疾病,包括阿爾茲海默癥、青光眼等。
還有大家都害怕的癌癥,自噬可以提高細(xì)胞的抗壓能力,但是在腫瘤中提高抗壓力可不是什么好事,對(duì)放射線的抵抗力反而高了。更重要的是,一些病毒特別狡猾,已經(jīng)進(jìn)化到阻止自噬防御,并且反過來利用自噬生存和生長,比如艾滋病毒、皰疹病毒等。
好在科學(xué)家們?cè)絹碓搅私庾允蓹C(jī)制,確定了自噬的兩個(gè)機(jī)制mTOR和AMPK,分別是抑制和激活,還可以人為控制它們。
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