吃葡萄不吐葡萄籽?中國課題組發(fā)現(xiàn)Senolytics抗衰物質新秀

以槲皮素、漆黃素為首的Senolytics被認為是抗衰界最有前途的藥物之一,能夠清除衰老細胞。由中科院上海營養(yǎng)與健康研究所孫宇研究為首,我國科學家們首次發(fā)現(xiàn),某種葡萄籽中提取出的一種物質,能靶向清除衰老細胞,給小鼠延壽了64.2%[1]。
該項研究發(fā)表在一線期刊Nature旗下Nature Metabolism,這是中國科學家首次發(fā)現(xiàn)的,堪稱目前效果最強的天然Senolytics!
不是蘋果籽,不是西瓜籽,為什么是葡萄籽?
孫宇教授團隊用植物化學數(shù)據(jù)庫(PDMA)篩選出了幾種由抗衰老劑組成的候選藥物,其中就包括葡萄籽提取物GSE,還有已經(jīng)被證實有抗衰功效的槲皮素(配合達沙替尼使用)和漆黃素。
實驗使用GSE處理含有典型衰老相關分泌表型SASP的細胞模型,發(fā)現(xiàn)在較低濃度(0.1875微克/毫升)范圍內GSE降低了SASP分子特征的表達,活化了核因子NF-κB復合物(一種促炎表型的關鍵介質)。在較高濃度下(3.7500微克/毫升)GSE促進了衰老細胞中線粒體ROS的產(chǎn)生,通過誘導細胞凋亡和線粒體應激來殺死衰老細胞。并且這個影響是靶向衰老細胞而增殖細胞不受影響。
圖注:用GSE處理的衰老細胞生存能力(CTRL為正常增殖細胞,SEN為衰老細胞)
PCC1——GSE發(fā)揮抗衰作用的主力
該研究通過多項實驗發(fā)現(xiàn)GSE的抗衰主力是PCC1即原花青素1,PCC1介導的衰老細胞消除主要是通過誘導細胞凋亡進行。PCC1是通過什么機制誘導細胞凋亡來清除衰老細胞呢?孫宇教授團隊也進行了全面的研究。
研究團隊用PCC1處理衰老細胞之后發(fā)現(xiàn)ROS水平升高,進一步實驗表明PCC1觸發(fā)衰老細胞中的線粒體功能障礙,增強了細胞色素c的釋放和p53在線粒體基質中的易位,下調了線粒體膜電位(Δψm),這幾種因素都與細胞凋亡有關。也就是說,PCC1誘導衰老細胞凋亡與ROS產(chǎn)生增強和線粒體功能障礙有關。
清除了衰老細胞對壽命有影響嗎?別著急,研究團隊接著探究了這一問題。
對植入衰老細胞的小鼠進行PCC1治療發(fā)現(xiàn):在幼年小鼠中,PCC1治療可以防止最大行走速度,懸掛耐力和握力的下降;中年小鼠中,PCC1提高了小鼠的存活率,降低了死亡風險。也就是說,PCC1治療可以去除衰老細胞,緩解身體功能障礙。
圖注:PCC1增強了衰老小鼠的最大步行速度(d),懸掛耐力(e),握力(f),跑步機耐力(g)和每日活動(h)
另外還發(fā)現(xiàn),經(jīng)過PCC1處理后的WBI(全身輻射照射)衰老小鼠體內的衰老標志物和關鍵SASP因子的表達降低,恢復了WBI損傷的運動能力和肌肉力量,提高了小鼠生存率。并且PCC1治療組的小鼠平均壽命比對照組長64.2%!這無疑說明了PCC1可以維持老年小鼠的身體機能并延長存活期。
圖注:PCC 1延長了輻射衰老小鼠的治療后生存時間(l)和全壽命生存時間(m)
除了抗衰,PCC1還有這個作用
該研究還發(fā)現(xiàn),PCC1對治療腫瘤似乎也有一定作用。接受PCC1和MIT(米托蒽醌,一種化療藥物)聯(lián)合給藥的小鼠比MIT單獨給藥的小鼠腫瘤大小減少更多,并且顯示出最長的中位生存期,比單獨使用MIT治療的小鼠存活期延長至少48.1%。
MIT給藥誘導小鼠腫瘤組織中出現(xiàn)大量衰老細胞,衰老細胞經(jīng)常在腫瘤微環(huán)境中產(chǎn)生SASP來增加治療耐藥性。但是PCC1可以通過清除衰老細胞,降低SASP使得腫瘤耐藥性降低。這意味著PCC1和抗腫瘤藥的聯(lián)用也許可以降低腫瘤患者的耐藥性,加速腫瘤的消退。
圖注:PCC1和MIT聯(lián)合給藥降低了基質細胞中的SASP表達
圖注:PCC和MIT聯(lián)合給藥延長了晚期腫瘤發(fā)展后小鼠的存活期
總而言之,葡萄籽提取物的成分之一PCC1不僅能通過維持身體機能延長壽命,而且能改善腫瘤耐藥性,促進腫瘤消退。并且這兩項功能在小鼠身上表現(xiàn)突出(延壽效果堪稱目前Senolytics藥物最強),這樣良好的表現(xiàn)不得不讓我們期待它在人體上的效果。
——TIMEPIE——
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參考文獻
[1] Xu, Q., Fu, Q., Li, Z. et al. The flavonoid procyanidin C1 has senotherapeutic activity and increases lifespan in mice. Nat Metab 3, 1706–1726 (2021). https://doi.org/10.1038/s42255-021-00491-8