许多人不仅希望尽可能长寿,还希望在整个生命周期中保持健康和活力。然而,随着年龄的增长,人们遇到诸如阿尔茨海默病和肌肉减少症(一种逐渐失去肌肉质量和力量的状况)等病症的可能性增加。
为了促进健康老龄化,莱布尼兹分析科学研究所(Leibniz Institute for Analytical Sciences,ISAS)的研究人员发现,天然化合物麦角硫因可以提高老化动物的健康寿命。该研究结果发表在《细胞代谢》(Cell Metabolism)杂志上,揭示了这种物质预防与年龄相关疾病的潜力。
蘑菇化合物的抗衰老益处
麦角硫因天然存在于某些真菌中,可以在牡蛎蘑菇和香菇中找到,也出现在发酵食品中。它常被作为膳食补充剂或添加到化妆品中以提供“抗衰老”益处,但这些益处背后的机制一直不清楚。
“我们的分析现在终于提供了关于机制的明确信息,并表明麦角硫因在预防与年龄相关疾病方面具有巨大的治疗潜力,”ISAS的ERC Sulfaging研究组负责人Miloš Filipović说。
延长寿命、增强移动能力和抗压能力
在研究中,研究人员探讨了麦角硫因对各种动物的影响,包括线虫(Caenorhabditis elegans)。ISAS的科学家们发现,从年轻成年开始给予麦角硫因不仅延长了这些蠕虫的寿命,还增强了它们的移动能力,提高了它们应对压力的能力,并降低了与衰老相关的标志物。
“随着动物年龄的增长,与对照组的差异变得更加明显。此外,我们没有观察到任何不良副作用——其他研究也没有,”Dunja Petrović说,她的博士研究为这项出版物做出了贡献。
贝尔格莱德大学的合作者在哺乳动物身上也观察到了类似的效果,他们对六只九个月大的老鼠进行了为期三周的麦角硫因测试。每天大约给予10毫克麦角硫因,相当于4.5克干牡蛎蘑菇中的含量。老鼠不仅表现出更好的耐力,还经历了肌肉质量的增加、肌肉组织血管化的增强以及肌肉干细胞数量的增加,这表明其可能有助于预防肌肉减少症。
通过硫化氢强化细胞
为了理解这些观察背后的过程,研究团队对人类和小鼠细胞培养进行了质谱分析。他们发现,麦角硫因可以用作胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)的替代底物,这是一种参与生成硫化氢(H₂S)的关键酶。这种信号分子通过硫化作用帮助保护细胞免受氧化应激,而硫化作用此前已被证明会随着年龄的增长而下降,但可以通过饮食因素积极影响。
Filipović及其同事在2019年的工作已经表明,硫化作用的速度随时间下降,可能导致从心血管疾病到神经退行性障碍等一系列与年龄相关的问题。新数据扩展了这些发现,表明麦角硫因特别刺激甘油-3-磷酸脱氢酶(GPDH)的硫化作用。这种GPDH的上调反过来促进了NAD+水平的提高,NAD+是一种支持寿命延长的辅酶。
“人体无法自行产生麦角硫因。然而,这种特定的利用机制表明它对我们非常重要,”Petrović说。海德堡大学、剑桥大学和ISAS的科学家们验证了麦角硫因的好处依赖于CSE依赖途径。
随着年龄增长保持更好的健康
受到这些有希望的结果的鼓舞,研究人员检查了麦角硫因对年轻大鼠短期五天治疗的效果。每天约10毫克的剂量显著提高了它们的耐力,并增加了血清中的NAD+水平。
“这表明麦角硫因以类似于性能增强剂的方式影响新陈代谢,”Filipović说。他计划进行一项涉及健康志愿者的研究,评估该化合物是否能在人类中同样增强表现。
通过更清楚地了解麦角硫因如何改善肌肉健康、抗压能力和细胞防御,这项研究为旨在维持老年人良好健康的新策略奠定了基础。随着进一步的研究在人类中确认这些发现,蘑菇化合物麦角硫因可能成为对抗与年龄相关疾病、促进更强大、活跃生活的宝贵资源。
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