最近幾十年來(lái),人類的預(yù)期壽命得到了大幅提高,在“活得長(zhǎng)”方面取得了顯著突破,然而,隨著壽命的增長(zhǎng),患阿爾茨海默病或肌少癥等年齡相關(guān)疾病的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加,導(dǎo)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(zhǎng)”,還希望能“活得好”,延長(zhǎng)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(guó)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(hù)細(xì)胞的特性,但其潛在的作用機(jī)制此前一直不為人知。
麥角硫因的化學(xué)結(jié)構(gòu)
在這項(xiàng)研究中,研究團(tuán)隊(duì)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蟲。研究團(tuán)隊(duì)觀察到,從成年早期開(kāi)始使用麥角硫因治療,不僅延長(zhǎng)了線蟲的壽命,還增強(qiáng)了它們運(yùn)動(dòng)性,增強(qiáng)了它們對(duì)壓力的抵抗力,并降低了年齡相關(guān)的生物標(biāo)志物。隨著年齡的增長(zhǎng),麥角硫因治療組與對(duì)照組的差異變得更加顯著。此外,該研究沒(méi)有觀察到任何不良副作用。
研究團(tuán)隊(duì)還在哺乳動(dòng)物中觀察到了麥角硫因的積極效果,在三周的時(shí)間里,研究團(tuán)隊(duì)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(dāng)于 4.5 克干平菇所含的麥角硫因)。結(jié)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(xì)胞的數(shù)量也有所增加。這些結(jié)果提示了麥角硫因可能用于預(yù)防肌少癥。
接下來(lái),研究團(tuán)隊(duì)利用質(zhì)譜分析研究了上述觀察結(jié)果背后的分子機(jī)制?;谌祟惡托∈蠹?xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),研究團(tuán)隊(duì)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(hào)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(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)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(tuán)隊(duì)之前的研究顯示,巰基化修飾會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而減少,而減少食物攝入可以產(chǎn)生積極影響。
這項(xiàng)最新研究補(bǔ)充了他們之前的發(fā)現(xiàn):麥角硫因刺激巰基化修飾,尤其對(duì)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(qiáng) 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(duì)壽命有積極影響的輔酶。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步測(cè)試了一組年輕大鼠接受 5 天麥角硫因治療的效果,結(jié)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提高,血清中 NAD+ 水平也顯著增加。
該研究的核心發(fā)現(xiàn):
研究團(tuán)隊(duì)表示,這項(xiàng)研究證實(shí)了麥角硫因影響新陳代謝的方式類似于性能增強(qiáng)劑,接下來(lái)團(tuán)隊(duì)將對(duì)健康人類進(jìn)行研究,以進(jìn)一步探索麥角硫因延長(zhǎng)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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