科学家是如何尝试“逆转衰老”的?

神译局2021-03-11
多吃葡萄和蓝莓是对的。

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编者按:导致衰老的原因有很多,关于减缓衰老,近期科学家又有新的发现。PGE2-EP2的相互作用可能会影响人类的衰老,如果是的话,它不仅可以帮助减少人类的炎症和认知能力下降,而且还可以显著改善那些患有阿尔茨海默氏症等疾病的人。本文译自Medium,作者Om Khangaonkar,原标题为" How Scientists Reversed Aging, And What It Means For You",希望对您有所启发。

Reversing Aging — The Independent

有许多可能导致衰老的原因,比如端粒缩短、DNA损伤和干细胞衰老等。最近,研究人员发现一种叫做巨噬细胞(Macrophages)的细胞在衰老过程中也起着至关重要的作用。巨噬细胞是一种吞噬性免疫细胞,能够吞没、破坏受损伤组织,有助于启动康复过程。当巨噬细胞需要消灭病原体时,它们的能量需求会急剧上升。

巨噬细胞(Macrophages)

中学课本告诉我们,线粒体是“细胞的动力源”。细胞通过两种主要方式产生能量:糖酵解(glycolysis)和氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)。这两种过程都是通过将葡萄糖转化为ATP在线粒体内起作用的。糖酵解将葡萄糖分解为丙酮酸,从而将葡萄糖转化为ATP。这个反应使每个葡萄糖分子产生2个ATP,然后细胞可以将其用于其他生物功能。氧化磷酸化则要复杂得多,但也会产生更多的ATP。简单来讲,它从氢分子中剥离电子,从而产生一个电梯度,每个葡萄糖分子最多产生38个ATP。研究人员发现,随着巨噬细胞的老化,它们往往会关闭这些所谓的“代谢途径”。

巨噬细胞关闭这些通路的方式与一种关键酶有关:PGE2。当PGE2与其受体EP2结合时,它通过一系列复杂的酶相互作用,抑制糖酵解和氧化磷酸化。它的核心是一种叫做糖原合成酶(Glycogen synthase)的酶。PGE2-EP2相互作用触发糖原合成酶的激活。激活的糖原合成酶并没有将葡萄糖转化为ATP,而是将葡萄糖添加到糖原链中,使得细胞内的许多线粒体在细胞需要能量时无法接触到葡萄糖。结果就是,糖酵解和氧化磷酸化被抑制,巨噬细胞生长动力不足,因为它得不到足够的ATP支撑来完成任务。更糟糕的是,巨噬细胞几乎接触不到它们以糖原形式储存的大量葡萄糖。

这些巨噬细胞无法清除细胞之间的“垃圾”,从而会导致全身炎症。具体来说,就脑细胞而言,随着年龄的增长,这种无法减少积聚的能力最终导致了认知能力的下降。

研究人员决定看看阻断PGE2-EP2的相互作用是否可以“重新激活”糖酵解和氧化磷酸化,并“逆转”与衰老相关的症状。通过阻断受体,使PGE2不能再与EP2相互作用,从而无法激活糖原合成酶。

研究人员选择了一种叫做C52的抑制剂来完成这项任务。选择C52是因为它可以渗透血脑屏障,这意味着它不仅能够在体内抑制EP2,在大脑中也能抑制EP2。这是至关重要的,因为如果在大脑中没有EP2的抑制,巨噬细胞就不能清理垃圾,逆转认知能力的下降。研究人员用C52研究小鼠一个月,以观察EP2抑制是否有显著变化。

研究结果是具有开创性的。在接受C52的小鼠中,不仅认知能力得到改善,炎症减少,而且线粒体活性也更健康,ATP产生更多,同时活性糖原合酶也减少了。

那么对于人类效果如何呢?

人类和老鼠一样,也有PGE2和EP2。很可能,由于老鼠和人类一样是哺乳动物,所以我们在衰老方面也有相同的机制。如果像C52这样的抑制剂在人体中进行测试成功,它可能会在减少与衰老相关的症状方面产生革命性的效果。

葡萄

然而,这种可能性不仅仅局限于药物。白藜芦醇、类黄酮和生物碱等许多化合物也能抑制EP2。例如,白藜芦醇是葡萄和红葡萄酒中发现的一种化合物。白藜芦醇已被证明能抑制EP2,在某些情况下,还能减少PGE2的产生。白藜芦醇实际上已经被吹捧为抗衰老物质有一段时间了。

蓝莓也是。蓝莓一直被认为是一种“超级食物”。蓝莓被证明含有大量的类黄酮,能够抑制PGE2的产生。

这一理论对老年痴呆症患者也很有希望。阿尔茨海默病被怀疑是由错误折叠的蛋白质堆积引起的,而巨噬细胞的工作正是清除这些蛋白质。如果巨噬细胞实在太过疲惫,无法清除这些错误折叠的蛋白质,EP2抑制剂可能对减轻阿尔茨海默病症状有显著作用。

这实际上与之前的研究是一致的。许多服用消炎药的病人患阿尔茨海默氏症的风险降低了。这可能是因为生物碱,这种在一些止痛药和消炎药中发现的一组化合物,也被发现可以减少PGE2的产生。然而,重要的是要记住,目前只发现EP2抑制作用在小鼠中起作用。虽然这项研究确实显示出了有希望的结果,但重要的是要对此持保留态度。我们不知道它是如何在人体中起作用的,红酒和蓝莓可能对抗衰老有奇效,但它们也可能没有效果。

坦率地说,在进行人体试验之前,我们还不知道这样做是否会让我们变得更年轻。但好的一面是,如果发现PGE2-EP2的相互作用可以影响人类的衰老,它不仅可以帮助减少人类的炎症和认知能力下降,而且还可以显著改善那些患有阿尔茨海默氏症等疾病的人。

译者:Jane


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