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《自然》子刊:新的給力抗衰分(fēn)子出現了!

發表時間: 2021-09-16 15:22:07

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新的給力抗衰分(fēn)子出現了!中(zhōng)國科學家在葡萄籽中(zhōng)發現原花青素C1,不僅能将小(xiǎo)鼠剩餘壽命延長64.2%,還能增強化療效果

古今中(zhōng)外(wài),神話(huà)故事也好,真實事件也罷,人們對長壽的追求從未停下(xià)腳步,對于衰老的抗拒也是存于心底。其實很多人怕的不是經曆歲月,而是歲月帶給我(wǒ)們的生(shēng)理和心理上的負擔。


也許此時的你對“長生(shēng)”這一(yī)概念還能不屑一(yī)顧,但如果真有一(yī)顆“長生(shēng)藥”放(fàng)在面前,你還能抵住誘惑嗎(ma)?


不久前,來自中(zhōng)國科學院上海營養與健康研究所的孫宇研究團隊,成功發掘出抗衰界新星——原花青素C1(PCC1)


PCC1是葡萄籽提取物(wù)中(zhōng)的一(yī)種天然化合物(wù),研究者們發現PCC1能夠***且有選擇性地清除各種類型、各種誘因産生(shēng)的衰老細胞,而不影響增殖細胞,突破了當前抗衰藥物(wù)的局限性


論文首頁截圖


在我(wǒ)們體(tǐ)内有一(yī)群“老而不死的僵屍細胞”——衰老細胞。這些細胞基本停止增殖,但仍然保留着代謝活性,分(fēn)泌炎性細胞因子、生(shēng)長因子和蛋白(bái)酶爲主的衰老相關分(fēn)泌表型(SASP),阻礙組織再生(shēng),促進慢(màn)性炎症[2]。


目前,科學家們已經開(kāi)發出一(yī)系列藥物(wù)靶向清除衰老細胞。這些藥物(wù)被稱爲senolytics(直譯即“摧毀衰老”)主要靶向作用于衰老細胞對凋亡的抵抗機制,在臨床前研究中(zhōng)表現出了一(yī)定的效果。


然而,這些senolytics藥物(wù)大(dà)都依賴于衰老細胞的細胞類型,或在人體(tǐ)内表現出不可忽視的細胞毒性,因此大(dà)大(dà)限制了現有senolytics藥物(wù)實際用途

 

于是,尋找一(yī)個靶向性更強、能夠克服衰老細胞異質性、***的senolytics藥物(wù),成爲了抗衰界科學家們的共同目标。

 



孫宇和他的團隊先是從天然藥庫(PDMA)中(zhōng)篩選,發現葡萄籽提取物(wù)(GSE)具有senolytics的作用。在對葡萄籽提取物(wù)的衆多天然化合物(wù)進行HPLC-QTOF-MS分(fēn)析後,研究者們将目光初步鎖定在了PCC1身上。


其實在此之前,PCC1也并不是什麽小(xiǎo)透明。已有研究發現,葡萄籽中(zhōng)的原花青素具有減少氧化損傷、抑制炎症反應、誘導癌細胞凋亡等生(shēng)物(wù)活性[3]。其中(zhōng),PCC1還能夠誘導DNA損傷、導緻細胞周期阻滞以及檢查點蛋白(bái)激酶的表達增加,并通過調節BCL-2、caspases 3、caspases 9等促凋亡因子的活性來誘導癌細胞凋[6]。

于是研究者們認爲,既然PCC1有“駕馭”促凋亡因子的潛質,那麽會不會在誘導衰老細胞凋亡上也有一(yī)手呢?


體(tǐ)外(wài)實驗結果顯示,PCC1能夠***誘導衰老細胞凋亡卻不對增殖細胞造成影響,在低濃度(50μM)時就已經展現出senolytics的作用在濃度≤200μM時,随着濃度增高,衰老細胞的存活率就越低。濃度≥600μM時出現毒副作用。


進一(yī)步在多種人類細胞模型(人胎兒肺成纖維細胞、人臍靜脈内皮細胞、人間充質幹細胞)中(zhōng)發現,PCC1能夠有效誘導各種類型、不同誘因導緻的衰老細胞凋亡,而對增殖細胞沒有毒性



***且不受限于衰老細胞的異質性

(不同誘因:TIS,博來黴素治療;RS,複制;OIS,緻癌基因)


從機制上來看,PCC1确實能夠通過調節促凋亡因子活性來清除衰老細胞


據轉錄組分(fēn)析得知(zhī),經PCC1處理後的衰老細胞中(zhōng),大(dà)量SASP因子顯著下(xià)調,而Noxa、Puma等多種促凋亡因子顯著上調。一(yī)旦将衰老細胞中(zhōng)的Noxa、Puma敲低表達,PCC1的威力也就大(dà)打折扣。也就是說,促凋亡因子Noxa、Puma大(dà)大(dà)助力了PCC1對衰老細胞的“絞殺”


不僅如此,雖說PCC1作爲原花青素家族中(zhōng)的一(yī)員(yuán),對增殖細胞很友好,能夠增加細胞活力、降低活性氧含量并減少氧化損傷,但對衰老細胞就有些“雙标”。


研究者們發現,PCC1能夠損害衰老細胞的線粒體(tǐ)功能完整性,導緻線粒體(tǐ)膜電位顯著降低,細胞色素c由線粒體(tǐ)釋放(fàng)到細胞質中(zhōng)細胞内活性氧等自由基的含量非但沒降,反而上升 




保護友軍,痛擊敵軍

CTRL殖細SEN:衰老細胞)


爲了确定PCC1日後能夠擔任起抗衰大(dà)任,孫宇和他的團隊在小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)進行了一(yī)系列體(tǐ)内實驗。

 

不負衆望。PCC1的治療能夠有效清除小(xiǎo)鼠(C57BL/6J)體(tǐ)内的衰老細胞,在所有體(tǐ)内實驗中(zhōng)也沒有觀察到小(xiǎo)鼠的尿素、肌酐、肝酶、體(tǐ)重及免疫功能等受到顯著影響

 

那些接受PCC1治療的小(xiǎo)鼠(每兩周注射一(yī)次,每次劑量爲20mg/kg),與衰老相關的外(wài)觀改變、身體(tǐ)功能障礙和病理事件等都得到了緩解。對于24-27個月大(dà)的高齡小(xiǎo)鼠(≈人類的75-90歲)來說,治療後剩餘健康壽命比對照組小(xiǎo)鼠延長了64.2%(相當于整體(tǐ)壽命延長9.4%),死亡風險降低35%(P<0.0001)。

d-h:減輕了小(xiǎo)鼠的走速、握力等生(shēng)理功能障礙

l-m:小(xiǎo)鼠治療後壽命延長



更令人驚喜的是,PCC1與化療藥物(wù)米托蒽醌(MIT)聯合使用時,竟有抗癌奇效。

 

研究者們發現,接受PCC1單藥治療時,小(xiǎo)鼠(NOD-SCID)的腫瘤大(dà)小(xiǎo)和生(shēng)存期都沒有得到啥***。而當雙管齊下(xià),接受PCC1與MIT聯合治療時,與MIT單藥治療相比,小(xiǎo)鼠腫瘤縮小(xiǎo)55.2%,中(zhōng)位生(shēng)存期延長48.1%;與安慰劑組相比,小(xiǎo)鼠更是腫瘤縮小(xiǎo)74.9%

 

對此孫宇和他的團隊解釋道,這是因爲衰老細胞有促癌作用,化療後腫瘤中(zhōng)的衰老細胞會大(dà)幅度增加,而PCC1的治療能夠及時将它們清除掉。所以雖然單獨使用PCC1治療既不能抑制腫瘤生(shēng)長、也不能延長生(shēng)存期,但與化療藥物(wù)的聯合治療卻能迸發火(huǒ)花,加強化療藥物(wù)的治療效果。


左:GSE+MIT時,抑癌效果***

右:MIT治療下(xià),腫瘤中(zhōng)衰老細胞變多;而MIT+PCC1可以完美解決這一(yī)點



總的來說,孫宇和他的團隊發現葡萄籽提取物(wù)中(zhōng)的原花青素C1(PCC1),能夠***地清除多種類型、多種誘因(複制、緻癌基因、輻射、化療)的衰老細胞,且在一(yī)定濃度(<600μM)對增殖細胞沒有毒性


PCC1不僅能夠在緩解衰老對生(shēng)理機能的負面影響的基礎上,延長小(xiǎo)鼠的剩餘健康壽命,甚至還能與化療藥物(wù)搭檔,大(dà)大(dà)提升化療藥物(wù)的功效


值得一(yī)提的是,間歇性服用senolytics類藥物(wù)可能會降低患者出現不良狀況的風險,***限度地減少藥物(wù)的脫靶效應,并防止衰老細胞産生(shēng)耐藥性。而在這項研究的小(xiǎo)鼠實驗中(zhōng),孫宇和他的團隊觀察到PCC1的給藥時間具有靈活性, 使得PCC1走向臨床應用又(yòu)近了一(yī)步。

 

也許真的有***,延年益壽也會觸手可及?

《自然》子刊:新的給力抗衰分(fēn)子出現了!
新的給力抗衰分(fēn)子出現了!中(zhōng)國科學家在葡萄籽中(zhōng)發現原花青素C1,不僅能将小(xiǎo)鼠剩餘壽命延長64.2%,還能增強化療效果
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《自然》子刊:新的給力抗衰分(fēn)子出現了!

發表時間: 2021-09-16 15:22:07

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新的給力抗衰分(fēn)子出現了!中(zhōng)國科學家在葡萄籽中(zhōng)發現原花青素C1,不僅能将小(xiǎo)鼠剩餘壽命延長64.2%,還能增強化療效果

古今中(zhōng)外(wài),神話(huà)故事也好,真實事件也罷,人們對長壽的追求從未停下(xià)腳步,對于衰老的抗拒也是存于心底。其實很多人怕的不是經曆歲月,而是歲月帶給我(wǒ)們的生(shēng)理和心理上的負擔。


也許此時的你對“長生(shēng)”這一(yī)概念還能不屑一(yī)顧,但如果真有一(yī)顆“長生(shēng)藥”放(fàng)在面前,你還能抵住誘惑嗎(ma)?


不久前,來自中(zhōng)國科學院上海營養與健康研究所的孫宇研究團隊,成功發掘出抗衰界新星——原花青素C1(PCC1)


PCC1是葡萄籽提取物(wù)中(zhōng)的一(yī)種天然化合物(wù),研究者們發現PCC1能夠***且有選擇性地清除各種類型、各種誘因産生(shēng)的衰老細胞,而不影響增殖細胞,突破了當前抗衰藥物(wù)的局限性


論文首頁截圖


在我(wǒ)們體(tǐ)内有一(yī)群“老而不死的僵屍細胞”——衰老細胞。這些細胞基本停止增殖,但仍然保留着代謝活性,分(fēn)泌炎性細胞因子、生(shēng)長因子和蛋白(bái)酶爲主的衰老相關分(fēn)泌表型(SASP),阻礙組織再生(shēng),促進慢(màn)性炎症[2]。


目前,科學家們已經開(kāi)發出一(yī)系列藥物(wù)靶向清除衰老細胞。這些藥物(wù)被稱爲senolytics(直譯即“摧毀衰老”)主要靶向作用于衰老細胞對凋亡的抵抗機制,在臨床前研究中(zhōng)表現出了一(yī)定的效果。


然而,這些senolytics藥物(wù)大(dà)都依賴于衰老細胞的細胞類型,或在人體(tǐ)内表現出不可忽視的細胞毒性,因此大(dà)大(dà)限制了現有senolytics藥物(wù)實際用途

 

于是,尋找一(yī)個靶向性更強、能夠克服衰老細胞異質性、***的senolytics藥物(wù),成爲了抗衰界科學家們的共同目标。

 



孫宇和他的團隊先是從天然藥庫(PDMA)中(zhōng)篩選,發現葡萄籽提取物(wù)(GSE)具有senolytics的作用。在對葡萄籽提取物(wù)的衆多天然化合物(wù)進行HPLC-QTOF-MS分(fēn)析後,研究者們将目光初步鎖定在了PCC1身上。


其實在此之前,PCC1也并不是什麽小(xiǎo)透明。已有研究發現,葡萄籽中(zhōng)的原花青素具有減少氧化損傷、抑制炎症反應、誘導癌細胞凋亡等生(shēng)物(wù)活性[3]。其中(zhōng),PCC1還能夠誘導DNA損傷、導緻細胞周期阻滞以及檢查點蛋白(bái)激酶的表達增加,并通過調節BCL-2、caspases 3、caspases 9等促凋亡因子的活性來誘導癌細胞凋[6]。

于是研究者們認爲,既然PCC1有“駕馭”促凋亡因子的潛質,那麽會不會在誘導衰老細胞凋亡上也有一(yī)手呢?


體(tǐ)外(wài)實驗結果顯示,PCC1能夠***誘導衰老細胞凋亡卻不對增殖細胞造成影響,在低濃度(50μM)時就已經展現出senolytics的作用在濃度≤200μM時,随着濃度增高,衰老細胞的存活率就越低。濃度≥600μM時出現毒副作用。


進一(yī)步在多種人類細胞模型(人胎兒肺成纖維細胞、人臍靜脈内皮細胞、人間充質幹細胞)中(zhōng)發現,PCC1能夠有效誘導各種類型、不同誘因導緻的衰老細胞凋亡,而對增殖細胞沒有毒性



***且不受限于衰老細胞的異質性

(不同誘因:TIS,博來黴素治療;RS,複制;OIS,緻癌基因)


從機制上來看,PCC1确實能夠通過調節促凋亡因子活性來清除衰老細胞


據轉錄組分(fēn)析得知(zhī),經PCC1處理後的衰老細胞中(zhōng),大(dà)量SASP因子顯著下(xià)調,而Noxa、Puma等多種促凋亡因子顯著上調。一(yī)旦将衰老細胞中(zhōng)的Noxa、Puma敲低表達,PCC1的威力也就大(dà)打折扣。也就是說,促凋亡因子Noxa、Puma大(dà)大(dà)助力了PCC1對衰老細胞的“絞殺”


不僅如此,雖說PCC1作爲原花青素家族中(zhōng)的一(yī)員(yuán),對增殖細胞很友好,能夠增加細胞活力、降低活性氧含量并減少氧化損傷,但對衰老細胞就有些“雙标”。


研究者們發現,PCC1能夠損害衰老細胞的線粒體(tǐ)功能完整性,導緻線粒體(tǐ)膜電位顯著降低,細胞色素c由線粒體(tǐ)釋放(fàng)到細胞質中(zhōng)細胞内活性氧等自由基的含量非但沒降,反而上升 




保護友軍,痛擊敵軍

CTRL殖細SEN:衰老細胞)


爲了确定PCC1日後能夠擔任起抗衰大(dà)任,孫宇和他的團隊在小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)進行了一(yī)系列體(tǐ)内實驗。

 

不負衆望。PCC1的治療能夠有效清除小(xiǎo)鼠(C57BL/6J)體(tǐ)内的衰老細胞,在所有體(tǐ)内實驗中(zhōng)也沒有觀察到小(xiǎo)鼠的尿素、肌酐、肝酶、體(tǐ)重及免疫功能等受到顯著影響

 

那些接受PCC1治療的小(xiǎo)鼠(每兩周注射一(yī)次,每次劑量爲20mg/kg),與衰老相關的外(wài)觀改變、身體(tǐ)功能障礙和病理事件等都得到了緩解。對于24-27個月大(dà)的高齡小(xiǎo)鼠(≈人類的75-90歲)來說,治療後剩餘健康壽命比對照組小(xiǎo)鼠延長了64.2%(相當于整體(tǐ)壽命延長9.4%),死亡風險降低35%(P<0.0001)。

d-h:減輕了小(xiǎo)鼠的走速、握力等生(shēng)理功能障礙

l-m:小(xiǎo)鼠治療後壽命延長



更令人驚喜的是,PCC1與化療藥物(wù)米托蒽醌(MIT)聯合使用時,竟有抗癌奇效。

 

研究者們發現,接受PCC1單藥治療時,小(xiǎo)鼠(NOD-SCID)的腫瘤大(dà)小(xiǎo)和生(shēng)存期都沒有得到啥***。而當雙管齊下(xià),接受PCC1與MIT聯合治療時,與MIT單藥治療相比,小(xiǎo)鼠腫瘤縮小(xiǎo)55.2%,中(zhōng)位生(shēng)存期延長48.1%;與安慰劑組相比,小(xiǎo)鼠更是腫瘤縮小(xiǎo)74.9%

 

對此孫宇和他的團隊解釋道,這是因爲衰老細胞有促癌作用,化療後腫瘤中(zhōng)的衰老細胞會大(dà)幅度增加,而PCC1的治療能夠及時将它們清除掉。所以雖然單獨使用PCC1治療既不能抑制腫瘤生(shēng)長、也不能延長生(shēng)存期,但與化療藥物(wù)的聯合治療卻能迸發火(huǒ)花,加強化療藥物(wù)的治療效果。


左:GSE+MIT時,抑癌效果***

右:MIT治療下(xià),腫瘤中(zhōng)衰老細胞變多;而MIT+PCC1可以完美解決這一(yī)點



總的來說,孫宇和他的團隊發現葡萄籽提取物(wù)中(zhōng)的原花青素C1(PCC1),能夠***地清除多種類型、多種誘因(複制、緻癌基因、輻射、化療)的衰老細胞,且在一(yī)定濃度(<600μM)對增殖細胞沒有毒性


PCC1不僅能夠在緩解衰老對生(shēng)理機能的負面影響的基礎上,延長小(xiǎo)鼠的剩餘健康壽命,甚至還能與化療藥物(wù)搭檔,大(dà)大(dà)提升化療藥物(wù)的功效


值得一(yī)提的是,間歇性服用senolytics類藥物(wù)可能會降低患者出現不良狀況的風險,***限度地減少藥物(wù)的脫靶效應,并防止衰老細胞産生(shēng)耐藥性。而在這項研究的小(xiǎo)鼠實驗中(zhōng),孫宇和他的團隊觀察到PCC1的給藥時間具有靈活性, 使得PCC1走向臨床應用又(yòu)近了一(yī)步。

 

也許真的有***,延年益壽也會觸手可及?

《自然》子刊:新的給力抗衰分(fēn)子出現了!
新的給力抗衰分(fēn)子出現了!中(zhōng)國科學家在葡萄籽中(zhōng)發現原花青素C1,不僅能将小(xiǎo)鼠剩餘壽命延長64.2%,還能增強化療效果
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