許多人早上醒來，會選擇來上一杯咖啡提神醒腦，但咖啡因的作用似乎不止於此。英國科學家發現，咖啡似乎能影響細胞內「古老機制」，幫助細胞應對壓力、能量短缺與修復的問題，讓飲用者提升自身的健康和壽命。
咖啡因長期以來被認為具有潛在的健康益處，包括降低與年齡相關的疾病風險。幾年前，有科學家發現，咖啡因透過抑制雷帕黴素靶蛋白複合物1（TORC1）來調節細胞周期進程和壽命。
當時科學家解釋，TORC1是從遠古時期延續至今的一種生物開關，會整合營養和環境壓力反應（ESR）訊號，來控制細胞的新陳代謝與何時分裂生長。然而，它是如何在人體細胞內產生直接或間接作用，至今仍是一個未解之謎。
為了解開這個謎團，擁有140年歷史英國倫敦瑪麗女王大學（Queen Mary University of London）旗下分子細胞生物學研究中心的新研究揭示，咖啡因並非直接按下TORC1這個開關，而是採取了一種更為精妙的間接策略。
咖啡因真正活化的是「細胞燃料感測器」（AMPK，AMP活化蛋白激酶），從而在分子層面上幫助細胞延緩衰老、促進健康，並短暫應對壓力與解決能量短缺的問題。這項結果於6月底發表在《微生物細胞》雜誌上。
為了驗證這一點，該團隊的科學家利用裂殖酵母作為模擬人體的生物模型。這種單細胞真核生物的細胞運作機制與人類細胞有著驚人的相似性，使其成為研究細胞老化等基本生命過程的理想模型。
研究人員發現，咖啡因能間接活化酵母中的AMPK系統（由Ssp1、Ssp2和Amk2等蛋白質組成），而系統裏面的Ssp1蛋白會誘導Ssp2蛋白質的磷酸化，使該系統發揮作用。若在基因層面「關閉」酵母的AMPK系統後（缺少Ssp1、Ssp2和Amk2蛋白），咖啡因便失去其神奇的延壽效果。
該結果顯示，酵母的「時序性壽命」（CLS）與AMPK是否發揮作用相關，AMPK會加速酵母的有絲分裂（一種細胞分裂方式），並提供了AMPK是發揮延長裂殖酵母壽命的「證據」。
研究人員還發現，咖啡因在細胞壓力下擁有兩種角色。一方面是幫助細胞繞過由DNA損傷引發的「檢查點」停滯，讓細胞周期得以繼續進行，這個過程同樣依賴於功能完好的AMPK通路。
另一方面，咖啡因能與其它基因毒性藥物（如羥基脲，HU）產生協同作用，反而「增加」細胞對DNA損傷的敏感性。這些結果表明，咖啡因扮演的角色相當複雜，因此它並非單純的保護劑，而是透過調控細胞最核心的壓力反應網絡影響細胞的命運。
研究人員還提到，AMPK也屬於「二甲雙胍」（一種常見的糖尿病藥物）的靶點。目前，二甲雙胍正與雷帕黴素一起被研究，將其視為延長人類壽命的極具潛力候選藥物。
該研究的資深作者、倫敦瑪麗女王大學遺傳學、基因組學和基礎細胞生物學講師查拉蘭波斯·拉利斯（Charalampos Rallis）博士對該校的新聞室表示，「你可以將AMPK想像成細胞的『燃料計』。當你的細胞能量不足時，細胞的AMPK機制就會幫助它們應對壓力、節約能源並啟動修復程序。」
領導這項研究的博士後研究員約翰-博德·阿勞（John-Patrick Alao）解釋道，「這些發現有助於解釋咖啡，為何有益於健康和長壽。這對我們未來研究如何更直接的觸發這些開關，例如：通過改變飲食、生活方式或使用藥物的方式有更好的幫助。」#
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