热量限制（CR）是一种用于促进健康和延长寿命的饮食干预方法。CR在代谢物的产生和循环中引起各种代谢变化，但目前学界尚不清楚哪些改变的代谢物是CR生理效益的关键。
2024年12月18日，厦门大学林圣彩院士和张宸崧教授在国际顶级期刊Nature发表题为《Lithocholic acid phenocopies anti-ageing effects of calorie restriction》的研究论文，博士生瞿琦、陈艳、王钰为论文共同第一作者，林圣彩院士和张宸崧教授为论文共同通讯作者。
林圣彩，厦门大学生命科学学院教授，中国科学院院士，长江学者特聘教授。1984年本科毕业于厦门大学，1991年博士毕业于美国德克萨斯大学。1991-1995年在美国霍华德·休斯医学研究所从事博士后研究；1995-2001年在新加坡国立大学任职；2001-2006年在香港科技大学工作，获终身职位，同时兼职于厦门大学；2006年至今担任厦门大学教授。
林圣彩院士以细胞代谢稳态调控为研究核心，针对细胞对营养物质与能量的感知机制以及代谢紊乱相关疾病的发生发展的分子机制进行研究，并取得了一系列原创性成果。
张宸崧，厦门大学生命科学学院教授。2010年、2015年获得厦门大学学士和博士学位，博士期间师从林圣彩院士；随后留校从事博士后研究；2019年留校担任教授。
张宸崧教授主要研究营养物质的感应机制和其对机体代谢稳态的维持与调控的方式，以及在对生理和病理条件下代谢调控的枢纽蛋白，特别是代谢稳态核心调节蛋白AMPK的调控机制和生理功能的研究。
在这里，作者使用代谢组学分析了CR期间丰度发生变化的代谢物，并进行了后续的功能验证。
研究人员发现，石胆酸 (LCA)是其中一种代谢物，可以单独在小鼠中重现CR的效应。这些效应包括激活AMP活化蛋白激酶（AMPK）、促进肌肉再生以及恢复握力和运动能力。
LCA还可激活AMPK，并在秀丽隐杆线虫（C. elegans）和黑腹果蝇（D. melanogaster）中诱导延长寿命和促进健康的效应。由于秀丽隐杆线虫和黑腹果蝇不能合成LCA。结果表明，这些动物在施用LCA后能够传递其信号效应。AMPK的敲除完全消除了这三种动物模型中LCA引起的表型。
总之，作者发现单独施用CR介导的上调代谢物LCA，可以以依赖AMPK的方式为多细胞生物提供抗衰老效益。
图1：CR处理小鼠血清可激活细胞和小鼠体内的AMPK
图2：CR后LCA增加，负责AMPK的激活
图3：LCA发挥恢复活力的作用依赖于AMPK
图4：LCA延长了寿命和促进健康
综上，这篇论文通过代谢组学分析研究了热量限制（CR）期间小鼠体内代谢物的变化，并发现石胆酸（LCA）是一种能够单独重现CR效应的代谢物，包括激活AMPK、促进肌肉再生、提高握力和运动能力，以及在秀丽隐杆线虫和果蝇中延长寿命和促进健康。
这项研究确定了LCA作为一种CR介导的代谢物，能够通过依赖AMPK的方式为多细胞生物带来抗衰老益处，为开发新的抗衰老干预措施提供了潜在靶点。该研究有助于开发基于LCA的疗法来模拟CR的益处，可能对延缓衰老和改善老年人的健康状况具有重要意义。
Qu, Q., Chen, Y., Wang, Y. et al. Lithocholic acid phenocopies anti-ageing effects of calorie restriction. Nature (2024).
