熱量限制（CR）是一種用于促進健康和延長壽命的飲食干預方法。CR在代謝物的產生和循環中引起各種代謝變化，但目前學界尚不清楚哪些改變的代謝物是CR生理效益的關鍵。

2024年12月18日，廈門大學林圣彩院士和張宸崧教授在國際頂級期刊Nature發表題為《Lithocholic acid phenocopies anti-ageing effects of calorie restriction》的研究論文，博士生瞿琦、陳艷、王鈺為論文共同第一作者，林圣彩院士和張宸崧教授為論文共同通訊作者。

林圣彩，廈門大學生命科學學院教授，中國科學院院士，長江學者特聘教授。1984年本科畢業于廈門大學，1991年博士畢業于美國德克薩斯大學。1991-1995年在美國霍華德·休斯醫學研究所從事博士后研究；1995-2001年在新加坡國立大學任職；2001-2006年在香港科技大學工作，獲終身職位，同時兼職于廈門大學；2006年至今擔任廈門大學教授。

林圣彩院士以細胞代謝穩態調控為研究核心，針對細胞對營養物質與能量的感知機制以及代謝紊亂相關疾病的發生發展的分子機制進行研究，并取得了一系列原創性成果。

張宸崧，廈門大學生命科學學院教授。2010年、2015年獲得廈門大學學士和博士學位，博士期間師從林圣彩院士；隨后留校從事博士后研究；2019年留校擔任教授。

張宸崧教授主要研究營養物質的感應機制和其對機體代謝穩態的維持與調控的方式，以及在對生理和病理條件下代謝調控的樞紐蛋白，特別是代謝穩態核心調節蛋白AMPK的調控機制和生理功能的研究。

在這里，作者使用代謝組學分析了CR期間豐度發生變化的代謝物，并進行了后續的功能驗證。

研究人員發現，石膽酸 (LCA)是其中一種代謝物，可以單獨在小鼠中重現CR的效應。這些效應包括激活AMP活化蛋白激酶（AMPK）、促進肌肉再生以及恢復握力和運動能力。

LCA還可激活AMPK，并在秀麗隱桿線蟲（C. elegans）和黑腹果蠅（D. melanogaster）中誘導延長壽命和促進健康的效應。由于秀麗隱桿線蟲和黑腹果蠅不能合成LCA。結果表明，這些動物在施用LCA后能夠傳遞其信號效應。AMPK的敲除完全消除了這三種動物模型中LCA引起的表型。

總之，作者發現單獨施用CR介導的上調代謝物LCA，可以以依賴AMPK的方式為多細胞生物提供抗衰老效益。

圖1：CR處理小鼠血清可激活細胞和小鼠體內的AMPK

圖2：CR后LCA增加，負責AMPK的激活

圖3：LCA發揮恢復活力的作用依賴于AMPK

圖4：LCA延長了壽命和促進健康

綜上，這篇論文通過代謝組學分析研究了熱量限制（CR）期間小鼠體內代謝物的變化，并發現石膽酸（LCA）是一種能夠單獨重現CR效應的代謝物，包括激活AMPK、促進肌肉再生、提高握力和運動能力，以及在秀麗隱桿線蟲和果蠅中延長壽命和促進健康。

這項研究確定了LCA作為一種CR介導的代謝物，能夠通過依賴AMPK的方式為多細胞生物帶來抗衰老益處，為開發新的抗衰老干預措施提供了潛在靶點。該研究有助于開發基于LCA的療法來模擬CR的益處，可能對延緩衰老和改善老年人的健康狀況具有重要意義。

Qu, Q., Chen, Y., Wang, Y.?et al.?Lithocholic acid phenocopies anti-ageing effects of calorie restriction.?Nature?(2024).