在一項新的研究中,來自美國和新加坡的研究人員發(fā)現(xiàn)在食物中添加了天然代謝物α-酮戊二酸(alpha-ketaglutarate, AKG)的中年小鼠具有更好的 “老年生活”。隨著年齡的增長,它們更加健康,死亡前經(jīng)歷的疾病和殘疾時間也大大縮短,這在涉及哺乳動物的研究中尚屬首次。這些研究結(jié)果是基于臨床相關(guān)的健康壽命(healthspan)標志物取得的。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2020年9月1日的Cell Metabolism期刊上,論文標題為“Alpha-Ketoglutarate, an Endogenous Metabolite, Extends Lifespan and Compresses Morbidity in Aging Mice”。美國威斯康星大學麥迪遜分校的Timothy W. Rhoads和Rozalyn M. Anderson在同期期刊上,發(fā)表了一篇標題為“Alpha-Ketoglutarate, the Metabolite that Regulates Aging in Mice”的綜述性文章。
圖片來自Cell Metabolism, 2020, doi:10.1016/j.cmet.2020.08.004
以前的研究表明,隨著我們年齡的增長,血漿中AKG的水平可以下降多達10倍。已被證實可以促進長壽的禁食和鍛煉可增加AKG的產(chǎn)生。AKG在正常飲食中找不到,因此補充這種代謝物是恢復它的水平的唯一可行方法。
論文共同通訊作者、美國巴克老化研究所教授Gordon Lithgow博士說,“衰老研究中的療效標準是干預措施是否真正改善了健康壽命。我們在這項研究中利用一種身體自然產(chǎn)生的通常被證實是安全的化合物實現(xiàn)了這一點?!弊⒁獾揭恍┬∈蟠_實經(jīng)歷了適度的壽命延長(平均約為12%),健康壽命的測量指標增加了40%以上。Lithgow說,他們的目標始終是縮短疾病和虛弱的時間。“最可怕的情景總是壽命延長,而殘疾卻沒有減少。在這項研究中,經(jīng)過治療的中年小鼠隨著時間的推移變得更加健康。即使是那些早死的小鼠也出現(xiàn)了健康的改善,這真地令人吃驚和鼓舞?!?br>AKG參與了許多基本的生理過程。它有助于代謝,為細胞過程提供能量。它有助于刺激膠原蛋白和蛋白合成,并影響包括干細胞增殖在內(nèi)的年齡相關(guān)性過程。AKG能抑制肌肉中的蛋白降解,這就使得它成為運動員中受歡迎的補充劑。它還被用于治療骨質(zhì)疏松癥和腎臟疾病。
論文第一作者、巴克老化研究所博士后研究員Azar Asadi Shahmirzadi博士說,“喂食AKG的小鼠顯示出系統(tǒng)性炎癥細胞因子水平的下降。用AKG治療促進了白細胞介素10(IL-10)的產(chǎn)生,而IL-10具有抗炎特性,有助于維持正常的組織平衡。慢性炎癥是導致衰老的一個巨大驅(qū)動因素。我們認為抑制炎癥可能是延長壽命的基礎(chǔ),也很可能是延長健康壽命的基礎(chǔ),期待在這方面有更多的后續(xù)研究?!彼€補充道,“我們觀察到長期服用這種代謝物后沒有明顯的不良反應(yīng),這一點非常重要?!?br>Asadi說,這項研究中的許多結(jié)果都是有性別差異的,雌性小鼠的表現(xiàn)普遍好于雄性小鼠。經(jīng)過AKG治療的雌性小鼠的毛色和毛發(fā)狀況得到了顯著改善;它們的步態(tài)和脊柱后凸(kyphosis)也得到了改善,其中脊柱后凸經(jīng)常出現(xiàn)在老年動物和老年人中。雌性小鼠還出現(xiàn)了立毛(piloerection)的改善,其中立毛涉及到毛囊底部小肌肉的不自主收縮。她說,“立毛與疼痛和小鼠的不舒服程度有關(guān)。經(jīng)過AKG治療的小鼠表現(xiàn)出擴展的自我梳理能力?!盇sadi說,用AKG治療的雄性小鼠隨著年齡的增長,能夠更好地保持肌肉質(zhì)量,步態(tài)和握力有所改善,脊柱后凸現(xiàn)象更少,表現(xiàn)出較少的腫瘤和更好的眼睛健康。
這些研究人員表示,AKG在酵母、秀麗隱桿線蟲和小鼠中出現(xiàn)出一致性的長壽效應(yīng)表明,這種代謝物正在影響一種進化上保守的衰老機制,這可能也適用于人類。新加坡國立大學健康長壽中心正計劃進行一項涉及45至65歲老人的AKG臨床試驗。
論文共同通訊作者、巴克老化研究所教授Brian Kennedy博士說,“這項臨床試驗將研究表觀遺傳時鐘以及衰老的標準標志物,包括脈搏波傳播速度(pulse wave velocity)以及炎癥等。真實的臨床數(shù)據(jù)將有助于為渴望在老齡化背景下改善健康的醫(yī)生和消費者提供信息?!?br>Lithgow說,在秀麗隱桿線蟲中的基礎(chǔ)研究開始了AKG的人類臨床試驗之旅,并指出AKG在線蟲中延長壽命的第一個證據(jù)出現(xiàn)在2014年。“我們在2017年在這種線蟲的不同品系中測試了AKG,并確定給予AKG抑制了這種動物的保守性衰老途徑。僅僅幾年后,它就將在人體上進行嚴格的測試,這一事實表明,研究可以多么迅速地從實驗室走向臨床。永遠不要低估通過研究這種小的線蟲而獲得的知識?!保ㄉ锕?Bioon.com)
參考資料:
1.Azar Asadi Shahmirzadi et al. Alpha-Ketoglutarate, an Endogenous Metabolite, Extends Lifespan and Compresses Morbidity in Aging Mice. Cell Metabolism, 2020, doi:10.1016/j.cmet.2020.08.004.
2.Timothy W. Rhoads et al. Alpha-Ketoglutarate, the Metabolite that Regulates Aging in Mice. Cell Metabolism, 2020, doi:10.1016/j.cmet.2020.08.009.
3.A naturally-occurring metabolite ups lifespan and compresses late-life morbidity in mice
https://medicalxpress.com/news/2020-09-naturally-occurring-metabolite-ups-lifespan-compresses.html
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