如何激活長壽基因mTOR？【NMN抗衰逆齡系列（6）】

來到NMN抗衰逆齡系列的第六篇，之前我們之前介紹了長壽基因Sirtuins，今天我們重點講另一個長壽基因mTOR。人體細胞裡面有三組主要的長壽基因：Sirtuins、mTOR和AMPK。今天我會和大家解釋一下如何透過恰當攝取蛋白質來激活mTOR長壽基因組。

科學家是如何發現mTOR長壽基因的呢？

我先和大家講一個關於復活節島的故事！在1964年，國際衛生組織和加拿大醫學會組織了一個科學考察團，出發到南太平洋的復活節島，開始為期四個月的科學考察。考察隊的目的是研究島上原住民的遺傳特性、生活環境和常見疾病，他們同時將島上的泥土樣本帶回實驗室進一步研究。到了1975年，一位在藥廠工作的Professor Surendra N. Sehgal在泥土樣本裡意外地發現了一種名為Streptomyces hygroscopicus的細菌。它能夠產生一種化學物質，可以殺死真菌。教授為了紀念土語叫做RapaNui的復活節島，就將這種化學物質命名為Rapamycin（雷柏黴素）。

雷柏黴素（Rapamycin）

不過，雷柏黴素作為抗真菌的藥物，最初並未受到藥廠重視。到了1987年，原來工作的藥廠被衛氏藥廠收購了，Professor Sehgal重新開始關於雷柏黴素的研究。他發現，雷柏黴素Rapamycin除了具有抗真菌作用之外，對免疫系統和癌細胞的生長都具有強大的抑制作用。經過漫長的臨床研究，在1999年，FDA也正式批准了雷柏黴素作為腎臟移植的抑制劑，防止器官排斥。

接下來的日子，世界各地的科學家也開始對雷柏黴素進一步研究。科研人員其中一個問題是，雷柏黴素究竟怎樣影響細胞的基因，從而抑制免疫系統和癌細胞的生長呢？在研究抗真菌作用的時候，雷柏黴素會結合真菌細胞裡其中一組基因所生成的蛋白質，發揮抑制作用。科學家將這一段基因命名為TOR（Target of Rapamycin）。去到研究人類細胞的時候，同樣發現類似的基因，於是就將它命名為mTOR，意思就是mammalian Target of Rapamycin——哺乳類動物TOR基因。mTOR屬於較高層次的基因組，所產生的mTOR蛋白質會負責發出指令信號，調節很多其他基因組別的活動。例如，雷柏黴素會透過和mTOR蛋白質結合，阻截指令信號，影響腫瘤細胞製造其他蛋白質，減慢癌細胞的生長週期和促進細胞凋亡，從而抑制了腫瘤的生長和轉移。科學家留意到其中一個關鍵現象是，雷柏黴素會干擾細胞的分裂和生長。於是，他們開始探索雷柏黴素對人體細胞老化有什麼影響。

2009年，密西根大學的研究人員發現，雷柏黴素能夠令老鼠的壽命延長9%至14%，減緩肌肉硬化和肝臟功能退化的速度。這個很關鍵的是，科學家第一次證明到有一種藥物能夠延長哺乳類動物的生命週期。

2017年，俄勒岡州立大學的科學家在《Aging Cell》醫學期刊發表了研究報告，證實雷柏黴素能夠幫助對抗神經系統的損傷，例如亞茲海默腦退化症。2019年，來自美國費城Draxel University的科學家在中年人的首部皮膚塗抹雷柏黴素藥膏，證實其有效改善肌膚的外觀，減少皺紋，同時分析細胞組織，確認能夠增加真皮層的膠原蛋白，減慢皮膚細胞衰老。

2020年，華盛頓大學的研究發現，短期使用雷柏黴素可以使年紀大的老鼠口腔恢復生命力，包括舒緩牙周病，促進牙骨再生。而口腔內的微生物成分也恢復年輕的狀態。科學家相信進一步的研究能夠幫助確認雷柏黴素能夠用作治療牙周病。

哈佛大學的Professor Sinclair解釋，mTOR基因負責感應身體裡的氨基酸濃度，特別是Leucine和Isoleucine。氨基酸是從進食的肉類和蛋白質分解而成。如果每天進食大量肉類，身體內的mTOR蛋白就會變得非常活躍，它會指令其他相關的基因和生物反應，製造更多的蛋白質和肌肉，也就是身體進入一個生長模式。

當體內氨基酸濃度降低時，mTOR基因就會轉向指令細胞專注一些維修保養的工作，例如其中相當重要的細胞自噬過程——Autophagy。細胞自噬過程能夠清除一些失去功能的細胞，沒有用的物質，並將一些物質循環再用或者消滅一些變異細胞，例如癌細胞等。

年輕人在發育期間多吃點東西，多攝取蛋白質能夠促進身體和肌肉生長，這是正常的。問題是，如果經常進食多於身體基本需要的肉類，mTOR基因長期處於激活的狀態，身體也長期處於一個生長模式（Growth Mode）。這是極不理想的，因為缺乏足夠的時間進入一個保養維修的模式（Maintenance Mode）。

人體的細胞不斷有新陳代謝，有些細胞會出現故障，有些細胞會死亡。維修保養工作（Maintenance）是非常重要的。Professor Sinclair進一步解釋，隨著年齡增長，mTOR基因組可能出現失調的情況，無法有效兼顧維修保養工作。而在這個時候，雷柏黴素有明顯的改善作用。

總結

目前對雷帕黴素的研究只是冰山一角。雷帕黴素已經確認能夠延長哺乳類動物的生命週期，延緩衰老。在人類的臨床研究中也有不少應用正在進行中，未來幾年應該會陸續有結果發表。來自復活節島的雷帕黴素被認為是人類的禮物，我們相信還有很多秘密等待著我們去探索。也許有一天，我們可以定期服用某個份量的雷帕黴素，有效地幫助我們對抗衰老。

以下是本文重點總結：

1. MTOR是人體中一個重要的長壽基因。
2. MTOR基因負責感應身體內的胺基酸濃度，控制身體進入生長或保護模式。
3. 當進食肉類較多時，mTOR基因會變得活躍，身體細胞進入生長模式（Growth Mode）。而減少肉類攝入時，mTOR基因會被抑制，指令身體細胞進入保養模式（Maintenance Mode）。
4. 在發育年齡或運動後進食較多肉類可以促進身體肌肉增長。
5. 在其他時間，需要減少進食肉類，讓身體細胞更加專注於維修保養工作，使細胞保持年輕狀態。
6. 過去二十多年的研究已經確認了雷帕黴素（Rapamycin）對mTOR基因組有抑制作用，有助於改善mTOR基因失調的情況，幫助身體專注於維修保養，從而減緩衰老過程。