圖注：使用夾竹桃苷（藍(lán)）清除細(xì)胞，左為正常細(xì)胞，右為衰老細(xì)胞

在10nM這樣的低劑量下?lián)碛腥绱藦?qiáng)大的衰老細(xì)胞清除能力，對(duì)于夾竹桃苷來(lái)說(shuō)十分重要。也許在后續(xù)的研究中，可以把藥物的抗衰劑量和毒性劑量做一個(gè)明顯的區(qū)分。

此外，夾竹桃苷的抗衰老功效可不僅限于一種衰老細(xì)胞。研究團(tuán)隊(duì)先后使用了IMR90細(xì)胞、A594肺癌上皮細(xì)胞兩類(lèi)不同的衰老細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

在這兩種衰老模型中，對(duì)比哇巴因和杠柳毒苷，夾竹桃苷是唯一一個(gè)在10nM的低劑量下就能成功清除兩種衰老細(xì)胞的藥物。

這說(shuō)明夾竹桃苷清除衰老細(xì)胞的能力很強(qiáng)，可以清除不同的衰老細(xì)胞，效果優(yōu)于同為強(qiáng)心苷的senolytics藥物哇巴因和杠柳毒苷。

02 精準(zhǔn)凋亡衰老細(xì)胞

在之前的實(shí)驗(yàn)中就有提到，在抗衰劑量下使用夾竹桃苷處理細(xì)胞，并不會(huì)影響正常細(xì)胞的活性。為了進(jìn)一步證明這一觀點(diǎn)，研究人員對(duì)正常細(xì)胞使用了夾竹桃苷，然后測(cè)量細(xì)胞的增殖能力。

研究發(fā)現(xiàn)，10nM的夾竹桃苷不會(huì)使正常的細(xì)胞增殖發(fā)生改變。也就是說(shuō)，夾竹桃苷不僅不會(huì)對(duì)正常細(xì)胞產(chǎn)生毒性，而且也不會(huì)影響正常細(xì)胞的功能，細(xì)胞們?cè)摳墒裁锤墒裁础?/p>

夾竹桃苷對(duì)于正常細(xì)胞的無(wú)害功能與它清除衰老細(xì)胞的特性有關(guān)，夾竹桃苷清除衰老細(xì)胞的方式以啟動(dòng)細(xì)胞凋亡為主，從源頭處死衰老細(xì)胞。

在研究過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)用夾竹桃苷處理的衰老細(xì)胞表現(xiàn)出Caspase-3/7活性明顯增加。Caspase-3/7是一類(lèi)與細(xì)胞凋亡過(guò)程密切相關(guān)的酶。

當(dāng)細(xì)胞處于凋亡狀態(tài)時(shí)，Caspase-3/7活性就會(huì)增加，從而促使細(xì)胞發(fā)生程序性死亡。對(duì)于清除衰老和異常細(xì)胞來(lái)說(shuō)，細(xì)胞凋亡是一個(gè)非常重要的機(jī)制。

圖注：Caspase-3/7活性對(duì)比，第二列為夾竹桃苷

這一發(fā)現(xiàn)也提示了夾竹桃苷在清除衰老細(xì)胞方面的強(qiáng)大功能，精準(zhǔn)殺死衰老細(xì)胞。

Part 2 毒物抗衰，不止清除衰老細(xì)胞

除了清除衰老細(xì)胞這一Senolytics抗衰藥必備的技能外，夾竹桃苷還有其他奇招，可以逆轉(zhuǎn)衰老給身體帶來(lái)的不良影響。

01 逆轉(zhuǎn)代謝異常

研究人員發(fā)現(xiàn)，在衰老過(guò)程中，細(xì)胞內(nèi)會(huì)出現(xiàn)鉀離子濃度增加的現(xiàn)象，這種增加可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞功能失調(diào)，從而引發(fā)細(xì)胞代謝異常。

在研究團(tuán)隊(duì)對(duì)不同的衰老細(xì)胞進(jìn)行處理時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)夾竹桃苷顯著降低了細(xì)胞內(nèi)的鉀離子濃度，而之前發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)心苷類(lèi)Senolytics哇巴因沒(méi)有表現(xiàn)出相同的效果。

圖注：夾竹桃苷（第三列）使各類(lèi)衰老細(xì)胞中鉀離子染色減少

這一結(jié)果意味著，夾竹桃苷可能可以干預(yù)細(xì)胞的代謝功能，對(duì)抗衰老細(xì)胞的異常特征，從而減輕細(xì)胞衰老帶來(lái)的不良反應(yīng)。

這也是夾竹桃苷對(duì)于之前的Senolytics抗衰藥的一大進(jìn)步。

02 減輕炎癥負(fù)擔(dān)

炎癥作為衰老的一大特點(diǎn)，一直困擾著抗衰人士。此次研究發(fā)現(xiàn)，夾竹桃苷可以減輕衰老的炎癥負(fù)擔(dān)，降低促炎信號(hào)。

在經(jīng)過(guò)10nM的夾竹桃苷治療3天后，存活的衰老細(xì)胞中的衰老標(biāo)記物p16和p21的mRNA表達(dá)減少。蛋白質(zhì)p16和p21與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)，降低p16和p21就能從一定程度上降低炎癥。

圖注：夾竹桃苷（藍(lán)）對(duì)比對(duì)照組炎性標(biāo)志物減少

此外，細(xì)胞中的促炎細(xì)胞因子IL1α、IL1β和IL8的mRNA表達(dá)也減少。這些發(fā)現(xiàn)表明，夾竹桃苷治療能夠減輕衰老負(fù)擔(dān)并降低促炎信號(hào)的發(fā)出。

Part 3 自身?xiàng)l件好，臨床轉(zhuǎn)化有盼頭

現(xiàn)在我們已經(jīng)擁有了新抗衰藥候選人——夾竹桃苷，下一步就是臨床轉(zhuǎn)化，希望它很快能作為抗衰藥進(jìn)入市場(chǎng)。出人意料的是，“毒藥”夾竹桃苷的臨床轉(zhuǎn)化前景很好。

首先，夾竹桃苷的分子量較低，為576.7 g/mol。藥物的分子量大小一般和復(fù)雜性相關(guān)，較小的分子量有助于藥物在體內(nèi)的吸收、分布和代謝，從而提高藥物的生物利用度和藥效。同時(shí)，還可以降低藥物的制備成本，并有助于滲透細(xì)胞和組織，以實(shí)現(xiàn)更好的藥物作用[3]。

其次，夾竹桃苷的cLogP值為2.4，比較有利于藥物作用。一般來(lái)說(shuō)，cLogP值需要在5以內(nèi)的物質(zhì)才能成為口服藥[4]，因?yàn)檫@樣的藥物在脂質(zhì)體和生物膜中的滲透性較好，能更容易進(jìn)入細(xì)胞和組織。

這也說(shuō)明了夾竹桃苷能夠有效地和抗衰靶點(diǎn)，也就是衰老細(xì)胞相互作用，并有較高的藥效和治療效果。

圖注：夾竹桃苷化學(xué)結(jié)構(gòu)和基本信息

此外，夾竹桃苷雖然有毒，但是它的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為一個(gè)單糖和一個(gè)簡(jiǎn)單的中心類(lèi)固醇系統(tǒng)，這樣的分子結(jié)構(gòu)和那么沒(méi)有心臟毒性的藥物結(jié)構(gòu)很接近。這也暗示，在未來(lái)作為抗衰藥研究的過(guò)程當(dāng)中，可能可以開(kāi)發(fā)出無(wú)毒的夾竹桃苷。

總得來(lái)說(shuō)，夾竹桃苷作為已經(jīng)在臨床使用的強(qiáng)心苷類(lèi)藥物，已經(jīng)有用于治療心力衰竭等疾病的經(jīng)驗(yàn)。雖然因?yàn)樽陨淼亩拘陨钍芟拗?，但是我們?duì)于它在體內(nèi)吸收、分布、代謝以及毒理學(xué)方面已經(jīng)有了一定了解，這對(duì)于其后續(xù)作為抗衰藥的開(kāi)發(fā)，也是建立了一個(gè)很好的基礎(chǔ)。

俗話說(shuō)“是藥三分毒”，那我們何不以毒攻毒，只要控制好藥量，對(duì)于抗衰來(lái)說(shuō)也不失為一個(gè)好辦法。

這一次的夾竹桃苷也是給抗衰藥研發(fā)提供了一個(gè)新的思路，作為一個(gè)低濃度就可以起效的衰老細(xì)胞清除藥，如果能夠解決心臟毒性，一定可以在未來(lái)大放異彩！

毒藥和解藥僅在一線之差，用好這把雙刃劍，對(duì)于抗衰來(lái)說(shuō)未嘗不是一件好事。

參考文獻(xiàn)：

[1] Smer-Barreto, V., Quintanilla, A., Elliott, R.J.R. et al. Discovery of senolytics using machine learning. Nat Commun 14, 3445 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-39120-1

[2] Zhai, J. X., Dong, X., Yan, F., Guo, H., & Yang, J. (2022). Oleandrin: A Systematic Review of its Natural Sources, Structural Properties, Detection Methods, Pharmacokinetics and Toxicology. Frontiers in Pharmacology, 13. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.822726

[3] Wang, L., Wang, N., Zhang, W. et al. Therapeutic peptides: current applications and future directions. Sig Transduct Target Ther 7, 48 (2022). https://doi.org/10.1038/s41392-022-00904-4

[4] LogP—Making Sense of the Value - ACD/Labs. (2023, February 24). ACD/Labs. https://www.acdlabs.com/resource/logp-making-sense-of-the-value/