新陈代谢一个越来越被认可的特性是它不仅发生在细胞内部，还涉及细胞和组织与环境之间的代谢物交换。但是，关于细胞间代谢相互作用在衰老过程中的作用目前尚不清楚。

 

近日，来自英国弗朗西斯·克里克研究所的科学家通过研究首次表明：代谢物交换直接影响细胞的寿命和衰老过程，新老细胞通过“分享”代谢产物，能让双方都延长寿命。相关研究成果以“Cell-cell metabolite exchange creates a pro-survival metabolic environment that extends lifespan”为题，于2023年1月5号发表在国际知名学术期刊《Cell》上。

 

 

为了考察细胞之间的相互影响，研究人员在这项研究中用酵母细胞建立了一个细胞群落模型。邻近的细胞之间保持接触，它们向周围环境释放的代谢物也会因此影响到邻近细胞。研究人员利用13C葡萄糖进行细胞培养，使用靶向代谢组学方法量化细胞内氨基酸和核苷酸，以及糖酵解和三羧酸循环中间体，对细胞之间的代谢物交换进行了精确跟踪。

 

 

 

结果显示，那些代谢活跃、经常分裂的年轻细胞，释放出的甲硫氨酸，可以大大延长其他年老细胞的寿命。甲硫氨酸是构成蛋白质的一种基本氨基酸，存在于所有生物体中，在蛋白质合成以及很多细胞过程中起着关键作用。另一方面，获得了年轻细胞提供的更多甲硫氨酸后，细胞糖酵解代谢增加，又向群落分泌了更多的甘油。甘油对于构建细胞膜必不可少，可以保护细胞。进一步实验证明，溢出的甘油又会反过来影响那些生产甲硫氨酸的细胞，使它们活得更久。由于相互交换了代谢物，细胞与细胞之间达成了双赢的局面，整个细胞群落因此寿命延长。

 

 

尽管这些结果来自酵母细胞构建的模型，但研究人员推断，其他类型的细胞很可能也适用于同样的规律，例如人体中的细胞。作者表示下一步计划确认细胞内、细胞之间错综复杂的代谢途径如何影响那些与年龄相关的疾病，如糖尿病、癌症和神经退行性疾病等。