烟酰胺核糖能延缓干细胞衰老
维生素类小分子烟酰胺核糖(NR)在21世纪初营养和代谢研究中开始进入人们的视野,之前的研究发现,它对于肥胖具有一定的抑制效果。瑞士联邦理工大学Johan Auwerx教授实验室的博士研究生张宏波主导的研究课题赋予了其新的功能——他们发现,NR能有效抑制老年小鼠干细胞的衰老并延长小鼠寿命。这一研究不仅有望延长人类等哺乳动物的寿命,并且对老年相关疾病的治疗也具有前瞻意义。他们的最新研究成果近日以长论文形式(Research article)在线发表于国际顶级期刊《科学》(《Science》)上。
干细胞曾被认为是人体内“永葆青春”的细胞,可用于修复损伤或者衰老死亡的细胞。近年来研究人员发现,干细胞并非能无限发挥功能,在人体衰老的过程中也伴随着干细胞的衰老。因此,干细胞衰老自然地与人的衰老以及伴随而来的疾病,如肥胖、糖尿病、肿瘤、肌肉萎缩、视网膜病变、帕金森病、阿尔茨海默病等联系起来。寻找干细胞衰老的原因并阻止或者延缓干细胞衰老成为科学家奋斗的目标。
线粒体是细胞内的“能量工厂”,不断为正常细胞高效提供能量。与正常细胞不同,大多数干细胞一直处于静止的“睡眠”状态,只有在需要时才被唤醒,之后再次沉睡。长期以来,人们认为线粒体不是其功能必须,因为“沉睡”的干细胞只有很低的能量代谢,并不需要大量线粒体来行使功能。相反,线粒体产生的自由基还有可能毒害干细胞。然而,张宏波等人的研究发现,这一认识可能需要修正,因为即使是沉睡的干细胞,他们在衰老的过程中也逐渐表现为线粒体丧失功能。
“我们发现,两岁大的老鼠与两个月大的老鼠比较,前者骨骼肌干细胞的线粒体功能下降明显。两岁大的老鼠相当于60~70岁年龄的人,这些老鼠骨骼肌干细胞数量减少,骨骼肌受损后修复困难。”张宏波介绍,一旦我们以含有NR的食物饲喂老鼠,这些症状能明显缓解。
除了骨骼肌干细胞,该研究还发现,NR对脑和皮肤系统内的干细胞也具有同样的抗衰老作用,这有望使烟酰胺核糖成为一种有效的治疗神经退行性疾病和白发的药物或营养辅料。更为重要的是,NR饲喂的老鼠具有更长的寿命。“迄今为止能延长哺乳动物寿命的方式屈指可数,这是第一个以营养干预的方式来延长哺乳动物寿命的研究。”Auwerx教授说。不仅仅是衰老,人体多种疾病都与干细胞功能有关,例如遗传性骨骼肌萎缩、帕金森病等。该研究也尝试用NR饲料喂食骨骼肌萎缩的病变老鼠,结果发现能明显提高其骨骼肌功能。
据悉,研究人员已申请相关专利,正在考虑与生物医药公司一起将NR推向临床应用。“尽管结果喜人,但距离临床广泛应用还有非常远的路要走,我们需要进行更深入的机理研究以及长期的临床试验。”张宏波补充道。
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