最近发表在《细胞代谢》上的一项研究表明,存在于蘑菇和发酵食品中的天然化合物——麦角硫氨酸,能够通过增强运动能力、耐力和抗压能力,同时保护细胞免受损伤,从而改善老年动物的健康寿命[1]。这项研究由莱布尼茨分析科学研究所(ISAS)主导,并与多个国际机构合作,揭示了麦角硫氨酸如何影响与年龄相关的生物标志物,并提供了其在肌肉减少症和其他与年龄相关疾病的治疗潜力的见解。
“我们的分析终于为机制提供了清晰的解释,并显示麦角硫氨酸在预防衰老相关疾病方面具有良好的治疗潜力,”ISAS的ERC Sulfaging研究小组负责人米洛什·菲利波维奇博士评论道[2]。
Longevity.Technology:这项研究强调了衰老研究中越来越关注健康寿命而非单纯的寿命,反映出随着年龄增长,维持身体和细胞健康的优先级越来越高。随着麦角硫氨酸被证明能够改善耐力并减缓动物模型中的衰老过程,它可能代表了应对与年龄相关疾病(如阿尔茨海默病和肌肉减少症)挑战的重要一步,并延长健康生活的年限——尤其是因为这种分子已经广泛以补充剂的形式存在。
研究团队由来自贝尔格莱德大学、海德堡大学和剑桥大学的科学家组成,研究了麦角硫氨酸在多种动物模型中的效果,包括大家熟悉的线虫秀丽隐杆线虫和大鼠。在这些线虫中,从早期成年开始接受麦角硫氨酸治疗,不仅延长了它们的寿命,还改善了运动能力和抗压能力,同时减少了衰老的生物标志物[1]。
“随着动物年龄的增长,与对照组的差异变得更加显著。此外,我们没有观察到任何不良副作用——其他研究同样没有发现,”Dunja Petrovic 博士解释道,她在 ISAS 的博士工作对该出版物至关重要 [2]。
增强哺乳动物的耐力和肌肉健康
麦角硫氨酸的积极效果并不限于线虫;贝尔格莱德大学的研究人员观察到,接受该化合物治疗的老鼠在耐力、肌肉质量和血管生成方面显著改善。在三周的时间里,九个月大的老鼠每天接受 10 毫克的麦角硫氨酸——相当于大约 4.5 克干牡蛎菇中所含的量。
除了耐力的提高,研究人员还报告了肌肉干细胞的增加和肌肉组织中新小血管的形成,这突显了它在预防肌肉萎缩症方面的潜力 [1]。
分子机制 – 提升细胞防御和 NAD+ 水平
通过质谱和细胞培养分析,研究团队揭示了这些观察背后的分子机制。麦角硫氨酸作为酶半胱氨酸-γ-裂解酶(CSE)的替代底物,CSE 是氢硫化物(H₂S)生产中的关键酶 – 这种信号分子通过一种叫做过硫化的过程,保护细胞免受氧化应激的伤害。过硫化的减少与衰老以及心血管和神经退行性疾病等问题有关。
研究人员发现,麦角硫氨酸增加了特定酶甘油-3-磷酸脱氢酶(GPDH)的过硫化,从而提高了 NAD+ 的水平,NAD+ 是一种以促进长寿和代谢健康而著称的辅酶 [1]。
“人类的身体是无法自己合成麦角硫氨酸的。不过,这种特定的利用机制说明它对我们来说非常重要,”Petrovic 指出 [2]。
这一机制建立在同一研究团队早期的工作基础上,该团队在2019年证明,过硫化作用随着年龄的增长而减少,但可以通过饮食干预积极影响[3]。通过刺激这一关键的细胞过程,麦角硫氨酸成为减缓分子层面衰老影响的潜在工具。
计划进行人类研究以探索增强表现的效果
为了更好地了解它的好处,研究人员对年轻大鼠进行了短期研究,每天给予麦角硫氨酸五天。结果显示,耐力有了显著提升,血清中的NAD+水平升高,表明该化合物在增强身体表现方面的潜力[1]。
菲利波维奇表示:“这表明麦角硫氨酸以类似于增强表现药物的方式影响代谢。”[2]。
受到这些发现的鼓舞,Filipović及其团队计划将研究扩展到人类试验,以评估厄托硫氨酸是否能够在身体表现和抵抗与年龄相关的衰退方面提供类似的好处。
通过阐明厄托硫氨酸的分子机制,这项研究希望为减缓或预防与年龄相关的疾病、改善生活质量的治疗方法打开大门。随着研究的深入,这种化合物可能在帮助人类维持健康寿命方面大有可为。它可以应对肌肉萎缩、心血管问题和神经退行性疾病等挑战。
[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S155041312400490X
[2] https://www.isas.de/en/press/archive/prolonged-health-with-ergothioneine
[3] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31735592/
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