摘要:衰老作为机体功能渐进性退化的过程,伴随氧化应激损伤、细胞自噬失衡等病理改变,全球 65 岁以上人群中约 70% 受衰老相关疾病困扰。当前抗衰老药物如雷帕霉素、二甲双胍虽有一定效果,但存在免疫抑制、胃肠道反应等副作用,亟需安全有效的天然干预手段。
出版日期:2023年
发表学校:吉林大学
论文作者:董正晗
衰老作为机体功能渐进性退化的过程,伴随氧化应激损伤、细胞自噬失衡等病理改变,全球 65 岁以上人群中约 70% 受衰老相关疾病困扰。当前抗衰老药物如雷帕霉素、二甲双胍虽有一定效果,但存在免疫抑制、胃肠道反应等副作用,亟需安全有效的天然干预手段。
桑黄作为传统名贵药用真菌,在《神农本草经》中记载有 "延年益寿" 之效,现代研究已证实桑黄具有抗肿瘤、抗炎等活性,但其抗衰老作用及机制尚不明确。吉林大学最新研究以秀丽隐杆线虫为模型,首次系统揭示桑黄提取物(SSE)的延寿效应及分子机制,为开发天然抗衰老药物提供了重要线索。
实验方式
1. 模型与干预方案
线虫模型:采用野生型 N2 线虫及 DAF-16、SIR-2.1 基因突变株,以大肠杆菌 OP50 为食源
药物制备:桑黄经水提、冷冻干燥制备成干粉,配置 10、25、50mg/mL 三个浓度梯度
对照设置:空白对照组、SSE 处理组、阳性药物维生素 C 组(抗氧化实验)
2. 检测体系构建
寿命评估:生存曲线分析平均寿命与最大寿命
健康指标:运动能力、咽泵频率、脂褐素积累等生理参数
分子机制:RT-qPCR 检测衰老相关基因表达,代谢组学分析小分子代谢物变化
实验结果
1. 寿命延长效应
25mg/mL SSE 处理使线虫平均寿命达 20.52 天,较对照组延长 26.41%,最大寿命延长 35.2%
剂量效应显示 10-50mg/mL 范围内呈双向调节,25mg/mL 为最适浓度
2. 健康寿命指标提升
运动功能:25mg/mL SSE 使线虫摆动能力在第 20 天仍保持 32%,对照组仅 12%
氧化应激:ROS 水平降低 87.8%,脂褐素积累减少 54.5%
脂质代谢:油红 O 染色显示脂肪沉积减少 41.3%,与脂肪酸 β- 氧化增强相关
3. 分子机制验证
基因表达:DAF-16、SIR-2.1 转录水平分别上调 2.3 倍和 1.8 倍,下游抗氧化基因 SOD-3、HSP-16.2 同步升高
通路依赖:DAF-16、SIR-2.1 突变株中 SSE 延寿效应完全消失
代谢调控:代谢组学发现亮氨酸等支链氨基酸水平升高 2.1 倍,激活 SIR-2.1 表达
DAF-16/SIR-2.1 通路的核心作用
1. 胰岛素 / IGF-1 信号通路调控
SSE 通过抑制 DAF-2/AGE-1 上游信号,解除对 DAF-16 的磷酸化抑制,使其入核激活抗氧化基因转录。这一机制与热量限制延寿路径高度重叠,但 SSE 可规避饮食限制对繁殖的抑制作用。
2. 氨基酸代谢重编程
支链氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸)的积累通过两条途径发挥作用:
作为 NAD + 前体增强 SIR-2.1 去乙酰化酶活性
激活 AMPK/mTOR 通路,协同促进自噬通量
3. 氧化 - 自噬平衡调节
SSE 通过 "双轨制" 改善细胞稳态:
直接清除 ROS(多酚类成分贡献率达 63%)
上调 Beclin-1/LC3Ⅱ 促进受损线粒体清除
结论
该研究首次建立 "桑黄 - DAF-16/SIR-2.1 - 氨基酸代谢" 调控轴,填补桑黄抗衰老机制研究空白。发现支链氨基酸作为 SSE 效应的关键代谢中间体,为延寿物质筛选提供新靶点。
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来源:千济方