元素百科最近的一项研究发现，与年轻人相比，老年人的肌肉线粒体从催化脂肪酸代谢到催化葡萄糖代谢的能力下降，这可能是衰老相关2型糖尿病和葡萄糖耐受性损伤的重要原因。相关研究结果发表在国际学术期刊PNAS上。
老年人与年轻人肌肉细胞线粒体的差异
在美国，65岁以上的老年人更容易患2型糖尿病或葡萄糖不耐受。科学家对原因知之甚少，但一些研究发现，肌胰岛素抵抗，肌细胞脂质含量增加，代谢率下降与衰老密切相关。因此，研究人员对探索老年人和年轻人肌肉细胞线粒体之间的差异非常感兴趣。
在这项研究中，研究人员首先对69岁的非吸烟健康老年人进行了24小时的饥饿治疗，然后进行了口服葡萄糖测试，并测试了他们的肌肉细胞脂质含量。结果表明，饥饿后，老年人的血糖浓度高于年轻人，而胰岛素浓度等其他因素没有差异；口服葡萄糖后，老年人的血糖浓度和胰岛素浓度明显高于年轻人；他们的肌肉细胞脂质含量也较高。
随后，研究人员用高胰岛素-正葡萄糖夹实验结合同位素标记的葡萄糖，探讨了老年人对血浆胰岛素水平增加的反应，表明老年人对葡萄糖的代谢速度比年轻人慢。
肌肉细胞线粒体功能研究
为了更准确地了解肌肉细胞线粒体的功能，研究人员开发了一种新的方法，利用液相色谱质谱技术结合同位素标记的葡萄糖来研究线粒体中两种关键代谢酶的催化速率变化。它们测量了从丙酮酸脱氢酶到柠檬酸合酶的肌肉线粒代谢物的流动率，并将结果与平均年龄为27岁的年轻人进行匹配分析。结果表明，两组肌肉线粒体代谢物从丙酮酸脱氢酶到柠檬酸酶的流动率基本相同。胰岛素刺激后，年轻个体代谢物的流动率增加了3倍，而老年个体组没有改变。
结果表明，胰岛素刺激后，年轻人的线粒体可以从脂质氧化转变为葡萄糖氧化，这在老年人中并不明显。这表明肌肉细胞中胰岛素信号损伤与衰老有关，这可能是导致老年人2型糖尿病和葡萄糖不耐受性高发的重要因素。
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