mTORC1是感知营养可用性以编排对生理稳态和衰老至关重要的代谢过程。mTORC1通过4E-BP翻译抑制因子优先调控含5′-末端寡嘧啶(TOP)基序的mRNA(主要编码核糖体蛋白)的翻译;然而,mTORC1的这一功能对雷帕霉素抑制具有抗性。
2026年9月23日,湖南师范大学翟宗昭、王奕蓉、中国科学院上海营养与健康研究所陆炯明共同通讯在Nature在线发表题为“Lsp2 links mTORC1 to TOP mRNA translation and lifespan in Drosophila”的研究论文。该研究在果蝇中鉴定出一个名为Lsp2的脂肪因子,它作为mTORC1的反馈激活剂,通过4E-BP选择性促进TOP mRNA的翻译,进而调控寿命。遗传敲除Lsp2能显著延长寿命且不损害生殖等关键生命史特征,其机制与雷帕霉素的作用不同,为靶向mTORC1通路实现健康衰老提供了新视角。

饮食限制,特别是必需氨基酸的限制,已被广泛证明能够延缓衰老并改善衰老相关疾病,而mTOR通路是介导这一效应的核心通路之一。mTORC1通过磷酸化4E-BP和S6K来促进蛋白质合成,这一过程与个体健康和寿命紧密相关。然而,长期使用雷帕霉素抑制mTORC1会因同时抑制mTORC2而带来代谢和免疫方面的副作用。因此,寻找选择性抑制mTORC1功能的新靶点具有重要的科学意义和临床价值。
尽管mTORC1在翻译水平上调控所有mRNA,但其对编码翻译机器蛋白(包括几乎所有核糖体蛋白(RPs))的mRNA发挥最快速和最显著的作用。这些约100种mRNA被称为TOP mRNA。TOP mRNA编码了包括核糖体蛋白在内的翻译机器组件,约占细胞总转录本的15-20%,是mTORC1调控翻译的主要对象。尽管4E-BP被认为是TOP mRNA翻译的关键抑制因子,但在生理条件下,TOP mRNA翻译如何被调节并与寿命挂钩,仍不清楚。

反馈激活因子,在果蝇中调节寿命。Lsp2的表达由必需氨基酸通过mTORC1诱导,并受额外的营养充足信号门控。Lsp2的基因消融稳健地延长寿命,而不损害繁殖等关键生活史特征。
翻译组学分析表明,Lsp2缺失以4E-BP依赖性方式选择性降低整体TOP mRNA翻译,从而通过一种不同于雷帕霉素效应的机制延长寿命。在进化上,TOP基序与4E-BP共同出现,并存在于几乎所有果蝇核糖体蛋白mRNA中。此外,我们表明TOP基序在翻译控制中的作用延伸至果蝇。总之,该发现揭示了一种营养诱导的生理因子,其放大mTORC1在TOP mRNA翻译中的输出并调节机体寿命。
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