最近幾十年來(lái),人類(lèi)的預期壽命得到了大幅提高,在“活得長(cháng)”方面取得了顯著(zhù)突破,然而,隨著(zhù)壽命的增長(cháng),患阿爾茨海默病或肌少癥等年齡相關(guān)疾病的風(fēng)險也隨之增加,導致老年人的健康狀況急劇下降。因此,人們不再僅僅追求“活得長(cháng)”,還希望能“活得好”,延長(cháng)健康壽命(healthspan),越來(lái)越成為抗衰老研究的焦點(diǎn)。
2025年1月21日,德國萊布尼茨分析科學(xué)研究所的研究人員在 Cell 子刊 Cell Metabolism 上發(fā)表了題為:Ergothioneine improves healthspan of aged animals by enhancing cGPDH activity through CSE-dependent persulfidation 的研究論文。
該研究表明,存在于某些真菌(例如平菇、香菇)中的天然化合物麥角硫因(ergothioneine)能夠提高老年動(dòng)物的壽命和健康壽命。
麥角硫因(ergothioneine)是一種天然化合物,存在于某些真菌(例如平菇、香菇)以及發(fā)酵食品中。盡管有跡象表明麥角硫因具有促進(jìn)健康和保護細胞的特性,但其潛在的作用機制此前一直不為人知。
麥角硫因的化學(xué)結構
在這項研究中,研究團隊研究了麥角硫因在幾種動(dòng)物中的效果,包括模式生物秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)。研究團隊觀(guān)察到,從成年早期開(kāi)始使用麥角硫因治療,不僅延長(cháng)了線(xiàn)蟲(chóng)的壽命,還增強了它們運動(dòng)性,增強了它們對壓力的抵抗力,并降低了年齡相關(guān)的生物標志物。隨著(zhù)年齡的增長(cháng),麥角硫因治療組與對照組的差異變得更加顯著(zhù)。此外,該研究沒(méi)有觀(guān)察到任何不良副作用。
研究團隊還在哺乳動(dòng)物中觀(guān)察到了麥角硫因的積極效果,在三周的時(shí)間里,研究團隊每天給 6 只 9 個(gè)月大的大鼠服用大約 10 毫克的麥角硫因(大約相當于 4.5 克干平菇所含的麥角硫因)。結果顯示,這些大鼠不僅提高了耐力,而且肌肉質(zhì)量、肌肉組織的血管化和肌肉干細胞的數量也有所增加。這些結果提示了麥角硫因可能用于預防肌少癥。
接下來(lái),研究團隊利用質(zhì)譜分析研究了上述觀(guān)察結果背后的分子機制?;谌祟?lèi)和小鼠細胞培養實(shí)驗,研究團隊證實(shí)了麥角硫因可作為胱硫醚-γ-裂解酶(Cystathionine γ-lyase,CSE)的替代底物。該酶在氣體信號分子(H?S)的產(chǎn)生中發(fā)揮核心作用,而 H?S 通過(guò)巰基化修飾(Persulfidation)保護細胞免受氧化應激。
巰基化修飾(Persulfidation)也叫做過(guò)硫酸化,是一種蛋白質(zhì)翻譯后修飾方式,H?S 或過(guò)硫化物通過(guò)氧化還原方式修飾蛋白質(zhì)中的半胱氨酸殘基,形成蛋白質(zhì)過(guò)硫化物。
巰基化修飾降低與衰老、心血管疾病和神經(jīng)退行性疾病相關(guān)。該團隊之前的研究顯示,巰基化修飾會(huì )隨著(zhù)年齡的增長(cháng)而減少,而減少食物攝入可以產(chǎn)生積極影響。
這項最新研究補充了他們之前的發(fā)現:麥角硫因刺激巰基化修飾,尤其對一種特殊的酶——胞質(zhì)3-磷酸甘油脫氫酶(cGPDH)的巰基化修飾,從而增強 cGPDH 活性,進(jìn)而促進(jìn)了煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的生成,而 NAD+ 是一種已知的對壽命有積極影響的輔酶。
研究團隊進(jìn)一步測試了一組年輕大鼠接受 5 天麥角硫因治療的效果,結果顯示,每天服用大約 10 毫克的麥角硫因,這些大鼠的耐力顯著(zhù)提高,血清中 NAD+ 水平也顯著(zhù)增加。
該研究的核心發(fā)現:
研究團隊表示,這項研究證實(shí)了麥角硫因影響新陳代謝的方式類(lèi)似于性能增強劑,接下來(lái)團隊將對健康人類(lèi)進(jìn)行研究,以進(jìn)一步探索麥角硫因延長(cháng)健康壽命的潛力。
論文鏈接:
https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(24)00490-X
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