尿石素 A 是一种在长寿领域引起广泛关注的分子,它能有效降低人类成纤维细胞中的衰老相关标志物。
长寿研究所和巴克老龄化研究所的科学家发表了他们的研究成果:《使用尿石素 A 缓解促炎性 SASP 和 DAMP:一种新颖的 Senomorphic 策略》
什么是SASP和DAMP
分泌衰老相关分泌表型(SASP)因子和损伤相关分子模式(DAMP)分子是细胞衰老和损伤反应中的关键分子。
SASP:分泌衰老相关分泌表型(SASP)因子
SASP因子是衰老细胞分泌的一组分子,包括细胞因子、趋化因子、生长因子和蛋白酶等。这些分子通过旁分泌或内分泌方式影响周围细胞和组织,
DAMP:损伤相关分子模式(DAMP)分子
DAMP分子是细胞损伤或死亡后释放的内源性分子,作为危险信号激活免疫反应。DAMP分子通过模式识别受体(如TLRs、NLRs)激活免疫系统,清除损伤细胞并启动修复。
两者区别:
- SASP因子主要由衰老细胞(死而不忘的僵尸细胞)分泌,影响周围环境;
- DAMP分子由受损或死亡细胞释放,激活免疫反应
释放损伤相关分子模式 (DAMP) 以及 SASP 造成严重破坏,引发过度的免疫反应,并被证明会导致全身性、与年龄相关的炎症,即炎症衰老。
衰老细胞清除法在学术界和生物技术领域占据主导地位。然而,这项任务非常棘手,特别是因为衰老细胞高度异质,并且充满了细胞死亡时释放的有害分子。一种诱人的替代方法是衰老细胞形态学方法,即以一种让衰老细胞保持原位但危害较小的方式改变衰老细胞。
抑制 SASP 和 DAMP 信号传导 (senomorphics) 已成为一种治疗策略。
尿石素 A 可能有助于修复衰老细胞
尿石素 A 是一种在动物模型和人类身上表现出多种健康寿命和寿命益处后,在长寿界广受欢迎。这种代谢物由我们的肠道细菌从坚果、浆果和石榴等食物中的前体中产生,并且已被证明可以减少炎症并改善人类的肌肉功能。在动物模型中,它可以显著延长寿命。
例如,在巴克衰老研究所的一项小型研究中,尿石素 A 使小鼠的寿命延长了 19%,这是所有干预措施中最好的结果之一
在这项小型研究中:研究人员在人类胎儿肺成纤维细胞中诱导了两种类型的衰老:
- 一种是由化疗药物阿霉素引发的,
- 另一种是由细胞分裂(复制性衰老)引发的。
- 主要促炎 SASP 因子白细胞介素 6 (IL-6) 和白细胞介素 8 (IL-8) 的分泌,
- 以及这两种衰老模型中相应基因的表达。
这意味着旁分泌衰老水平较低,当衰老细胞中的 SASP 诱导邻近细胞衰老时就会发生这种情况。研究人员在从对照衰老细胞或用尿石素 A 处理的细胞中收集的培养基中培养了健康的成纤维细胞,发现后一种情况引起的旁分泌衰老较少。
这里证明 :
- UA 至少在一定程度上降低了促炎 SASP 和 DAMP 因子的表达和释放,
- 从而下调了细胞质 DNA 释放并随后减少了 cGAS-STING 信号传导:检测细胞质中的DNA并引发免疫反应。
巴克衰老研究所的 Julie Andersen 博是这项研究的合著者,也是之前一项显示尿石素 A 可延长小鼠寿命的研究的合著者。她认为:
- 过去的临床数据证明了它能够减缓老年人肌肉功能的丧失。
- 而我们的研究展示了该化合物的一种新作用机制——抑制与细胞衰老相关的慢性炎症,这是多种与年龄相关的疾病的主要诱因。
机制
研究人员更进一步,试图阐明这些影响背后的潜在机制。
细胞衰老与细胞质 DNA 有关,细胞质 DNA 是 DNA 的片段,它们漂浮在细胞质中,而不是停留在它们应该呆的地方:细胞核和线粒体中。
由于细胞质 DNA 可能来自病毒或细菌,这时细胞将细胞质 DNA 识别为入侵的标志,并通过 cGAS-STING 通路发出警报,从而引发炎症。
尿石素 A 显著降低了接受治疗的细胞中细胞质 DNA 的丰度:
研究人员认为,这可能与尿石素 A 诱导线粒体自噬(即消除不健康线粒体的过程)的能力有关。受损的线粒体会泄漏 DNA,降低其负担与观察到的细胞质 DNA 减少相一致。
总之
尿石素 A,一种来自肠道的出色代谢物,可显著抑制促炎性 SASP 和 DAMP 因子的表达和释放,这种影响至少在一定程度上是通过减少细胞质 DNA 释放和抑制 cGAS-STING 信号通路(慢性炎症的核心因素)来实现的。
这种炒作是真的吗?
由于尿石素 A 可以作为补充剂使用,因此最近引起了很多关注,这使得这篇预印本特别及时。“这是一项令人兴奋的研究,因为它开启了思考肠道代谢物如何通过调节 SASP 影响炎症的可能性,”另一位 Buck 研究员 Pankaj Kapahi 博士说,他没有参与这项研究。
Sharma 指出:“尿石素 A 作为一种强效抗衰老分子,其日益受到关注是有充分理由的,而我们的研究结果更进一步,揭示了其抗炎功效背后的确切机制。这一突破让我们更深入地了解了尿石素 A 如何对抗衰老特征。”
重要的是,遗传决定了我们如何代谢尿石素 A,一项研究表明,只有 40% 的人能够从天然前体(吃石榴)中以有意义的数量产生尿石素 A ,因此直接补充尿石素 A补剂成为关注点。
降低衰老细胞无故耗费我们的能量,是实现高能量中节能减排的一种节能方式。