提高细胞总体抗氧化能力 延缓衰老

  细胞损伤的逐渐积累，在衰老的起源中起着非常重要的作用。然而，许多细胞损伤的来源——有些可真正引起衰老，有些对衰老来说是无关紧要的，仍然是一个缺乏答案的问题。
  衰老的氧化假说——也被称为自由基假说，是在1956年由Denham Harman提出。自那时以来，想证明“氧化损伤与衰老相关”的绝大多数研究都失败了，包括在人类中用抗氧化化合物的多个临床试验。正因如此，虽然随着衰老会积累氧化损伤是不争的事实，但是，大多数科学家认为，这只是衰老的一个小的、几乎不相关的原因。
  然而，根据最近发表的一些观察结果，这可能会有所改变。例如，以剑桥大学研究人员为首的一个国际研究小组表明，衰老的过程，甚至开始于我们出生之前。在一项使用大鼠模拟妊娠和胎儿发育的研究中，研究人员还发现，母鼠在怀孕期间服用抗氧化剂，意味着它们的后代在成年期衰老的更为缓慢。相关研究结果发表在《The FASEB Journal》杂志（惊人发现：衰老开始于出生前！）。去年8月份，当Buck研究所Campisi实验室的科学家们，在培育生成过量自由基、损害皮肤线粒体的小鼠时，本期望看到小鼠生命过程中衰老加速——进一步的证实自由基衰老理论。然而，他们却在年轻小鼠中看到了惊人的利益：由于增进了表皮分化和上皮化，加速了伤口愈合。这一研究发布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
  现在，来自西班牙国立癌症研究中心（CNIO）的一组科学家，在Manuel Serrano的领导下，与来自巴伦西亚大学José Vi?a带领的一个研究小组、以及马德里IMDEA Food的研究人员一起，试图提高细胞的总体抗氧化能力，而不仅仅是一个或几个抗氧化酶。为了实现抗氧化能力的这一整体提高，研究人员集中在增加NADPH的水平，一个相对简单的分子，在抗氧化反应中特别重要，然而到目前为止还没有研究将其与衰老联系起来。
  研究人员用一种遗传学方法，来增加NADPH水平。具体而言，他们制备了一种转基因小鼠，在它们体内一种最重要的酶的表达增加，这种酶生产NADPH，即葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（或G6PD）。
  相关研究结果，今天发表在《Nature Communications》杂志上，表明G6PD和NADPH的增加，可提高生物体的天然抗氧化防御系统，从而保护它免受氧化损伤，减少与衰老有关的过程，如胰岛素抵抗，并延长寿命。
  延缓衰老的抗氧化剂
  本文第一作者、里斯本大学分子医学研究所研究员Sandrina Nóbrega-Pereira解释说：“正如预期的那样，在这些转基因动物中的细胞，更能够耐受剧毒的人工氧化处理，从而证明G6PD的增加确实能提高抗氧化防御系统。”
  此外，当研究人员分析长寿命的转基因动物时，他们发现，它们的氧化损伤水平低于相同年龄的非转基因动物。他们还研究了这些动物发展癌症的倾向性，并没有发现任何差异，这表明增强G6PD活性对癌症发展并没有产生重要的影响。
  对该研究小组来说，最大的惊喜是，当他们在转基因小鼠中测量衰老过程时：具有G6PD高表达（因此具有高水平的NADPH）的动物，衰老延迟，能更好地代谢糖，并随着年龄的增加能够更好的协调运动。此外，转基因小鼠的寿命比非转基因小鼠延长了14%，而对雄性小鼠的寿命则无显著影响。
  本文共同第一作者、IMDEA Food的Pablo Fernández-Marcos指出：“这种寿命的增加虽然不大，但却是惊人的，因为到现在为止，试图通过操纵个别抗氧化酶来延长寿命的努力都失败了。”
  细胞抗氧化能力的全面提高
  也许关键之处在于，这项工作的研究人员，以一种全面的方式增强了所有的抗氧化酶。本文共同作者、巴伦西亚大学研究人员Mari Carmen Gómez-Cabrera强调说：“相比于传统服用抗氧化剂（直接与氧反应）的方法，我们通过提高G6PD水平及其副产物NADPH，刺激了所有的细胞的天然抗氧化机制。”
  基于这些结果，研究人员指出，增加NADPH水平的药物或营养补充剂，可作为潜在的工具，延缓人类和年龄相关疾病（如糖尿病等等）的衰老过程。更具体地说，维生素B3及其衍生物可导致NADPH前体的合成，是对未来研究的合适候选药物。（原文：G6PD protects from oxidative damage and improves healthspan in mice）
（转化医学网360zhyx.com）