Nutriop 长寿博客
新衰老图谱:破解长寿密码
01:揭开衰老的秘密 革命性老龄化地图集 揭开地图集的面纱 想象一下,有一张详细的地图可以准确显示您体内每个细胞的衰老情况。2024 年,来自霍华德休斯医学研究所珍妮莉亚研究园区、贝勒医学院和克雷顿大学医学院的科学家做到了这一点。他们在《自然衰老》杂志上发表了一项开创性的研究,介绍了蛔虫(秀丽隐杆线虫)的全面“衰老图谱”。该图谱提供了单个细胞中基因表达随时间变化的实时视图,揭示了衰老的分子秘密。 这不仅仅是一个静态数据集;它是一种动态工具,可让研究人员在细胞水平上研究衰老过程,识别细胞衰老时的特定分子变化。这些见解对于开发最终可能造福人类的靶向抗衰老疗法至关重要。 历史背景 要理解这本衰老图谱的意义,我们需要回顾一下衰老研究的历史。几十年来,科学家观察了物种间的寿命差异,并确定了遗传和环境等因素作为关键影响因素。然而,对衰老的详细、逐个细胞的了解仍然遥不可及。 21世纪初高通量测序技术的发展改变了一切。单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 和单核 RNA 测序 (snRNA-seq) 等技术使研究人员能够以前所未有的细节研究基因表达,为创建衰老图谱铺平了道路。这一突破代表了多年来技术和科学进步的顶峰。 尖端方法 科技释放 单核 RNA 测序 (snRNA-seq) 使衰老图谱的创建成为可能。该技术在单细胞水平上分析基因表达,提供每个细胞转录组(完整的 RNA 转录本)随时间变化的详细视图。与需要完整细胞的传统 RNA 测序不同,snRNA-seq 可以分析难以完整分离的细胞,例如嵌入组织内的细胞。 实验室内部 创建老化图谱需要细致的实验室工作。研究人员首先在每次实验中收获约 2,000 条蠕虫并将其均质化。他们使用荧光激活细胞分选 (FACS),根据 DNA 含量分离细胞核,并使用 10x Genomics 平台进行 snRNA-seq。每个实验对大约 10,000 个细胞核进行测序,捕获各种体细胞和生殖细胞的转录组。 对所得数据进行处理以过滤掉低质量的读数,并将其合并以创建强大的数据集。这种全面的数据整合使研究人员能够构建涵盖 15 个主要细胞类别的成体细胞图谱,包括神经元、肌肉细胞和肠道细胞。该图谱不仅对基因表达谱进行了分类,还提供了对细胞衰老过程中发生的功能变化的见解。 突破性发现 重要见解 老化的地图集带来了一些突破性的发现。最重要的发现之一是识别组织特异性衰老时钟。这些预测模型使用基因表达数据来估计不同组织的生物学年龄,揭示细胞水平上的衰老过程。例如,虽然肠道的转录组随着时间的推移保持非常稳定,但神经元和皮下组织等组织却表现出与年龄相关的显着变化。 启示 另一个重大发现涉及替代多聚腺苷酸化...
表观遗传年龄加速及其与老年女性健康长寿的联系
介绍随着世界人口老龄化,了解促进健康老龄化的因素变得越来越重要。引起关注的一个研究领域是表观遗传年龄加速(EAA)的研究。 EAA 是指一个人的生物年龄(通过 DNA 的特定变化来衡量)与其实际年龄之间的差异。这种差异可以让我们深入了解一个人的整体健康状况以及患年龄相关疾病的可能性。最近的一项研究调查了老年女性EAA 与健康长寿之间的关系,这使其成为第一个探索这种关系的研究。研究概述该研究涉及 1,813 名 70 岁及以上的女性,她们是女性健康倡议 (WHI) 的一部分。 WHI 是一项始于 1993 年的长期研究,旨在确定预防绝经后女性心脏病、骨质疏松症、乳腺癌和结直肠癌的策略。根据健康状况,参与者被分为三组:健康长寿者(活到 90 岁,活动能力和认知功能完好)、活到 90 岁但行动能力和认知功能完好的人,以及未能幸存的人到90岁。表观遗传年龄测量EAA 是使用四个已建立的表观遗传时钟来测量的,该时钟根据基因组中特定位点的 DNA 甲基化水平来估计生物年龄。这些时钟包括 Horvath pantissue、Hannum、Pheno 和 Grim 时钟。 DNA甲基化是参与基因表达和剪接的重要表观遗传机制,这些时钟可以为了解一个人的生物年龄和健康状况提供有价值的见解。 研究结果研究发现,通过所有四个时钟测量,EAA 增加与 90 岁以下且活动能力完好的存活率较低相关。当包括完整的认知功能时,结果相似,尽管只有 29 名女性从健康长寿组重新分类到活到 90 岁但活动能力和认知功能不完整的组。有趣的是,该研究还显示,健康长寿的女性更有可能是白人,而不是西班牙裔、大学毕业生、不吸烟者 >,并且身体质量指数 (BMI)在参考范围或超重范围。与其他两组女性相比,她们更有可能定期散步、适量饮酒,并且患有较少的主要慢性病。与之前的研究比较很少有研究探讨 EAA 与健康长寿之间的联系。对来自哥斯达黎加的 48 名长寿尼科亚人和 47 名非尼科亚人进行的一项小型研究发现,两组之间的 EAA 没有显着差异。然而,样本量较小限制了该研究检测更细微差异的能力。其他研究调查了 EAA 与老年人身体和认知功能之间的关联,但没有专门针对长寿个体。这些研究普遍发现,较高的...
麦角硫因:一种有前途的生物标志物,将健康意识饮食模式与降低心血管代谢疾病风险和死亡率联系起来
本文讨论了一项基于人群的前瞻性研究,该研究旨在通过长期随访确定与健康饮食模式 ( HCFP ) 相关的血浆代谢物,以及降低心脏代谢发病率和死亡率。研究发现,氨基酸麦角硫因水平的升高与HCFP以及未来冠状动脉疾病( CAD )、心血管和全因死亡风险的降低密切相关。这些发现表明了将饮食与心脏代谢健康联系起来的新途径。 一些与HCFP相关的代谢物此前已与自我报告的特定食物组或项目的摄入量相关。 麦角硫因存在于许多饮食来源中,蘑菇、豆豉和大蒜中的含量特别高。此前人们认为它与蔬菜、海鲜的摄入量较高、固体脂肪和添加糖的摄入量较低以及健康的饮食模式有关。这与关于麦角硫因、蔬菜、海鲜摄入量和HCFP之间关系的研究结果一致。 脯氨酸甜菜碱(又名水苏碱)和甲基脯氨酸都是柑橘类水果摄入量的已知生物标记物,这可以解释本研究中它们与水果摄入量之间的关联。乙酰鸟氨酸与较高的蔬菜摄入量有关,本研究也证实了这一点。泛酸(又名维生素 B5)广泛分布于所有食物组中。相反,尿胆素在本研究中与HCFP显示出负相关性,而之前并未发现其与任何饮食摄入量存在关联。代谢物水平与食物组之间的相关性不大,但麦角硫因与食物组之间的相关系数与之前报告的值相似。尽管马尔默饮食与癌症 (MDC) 研究采用了广泛的饮食抽样方法,但测量不准确性可能会削弱观察到的相关性。 麦角硫因与HCFP具有最强关联,并且与心脏代谢发病率和死亡率具有最明显的保护性关联,独立于传统的风险因素。结果表明,麦角硫因是健康饮食摄入和未来心脏代谢疾病低风险的生物标志物。 麦角硫因已被证明可以保护啮齿动物免受缺血再灌注损伤,并且还被认为是一种对人体具有潜在有益作用的抗氧化剂。 麦角硫因 与其他建议的抗氧化剂不同,它具有一种被认为在炎症区域上调的特定转运蛋白,提供麦角硫因,具有更受控制的抗氧化功能的潜力。 拥有较高水平的麦角硫因 可以以反应的方式防止氧化应激,这被认为是心血管疾病(CVD)发病机制的一个重要因素强>)并可以解释研究结果。 最近在健康人体中进行的一项研究表明,口服麦角硫因可以增加循环麦角硫因的水平,并降低一些氧化损伤生物标志物的水平。需要采用随机治疗方案设计的干预试验来研究这种潜在的抗氧化作用是否可以降低心脏代谢疾病的风险。麦角硫因与酒精摄入量之间的正相关性先前已被证明,这种关联可以通过酒精饮料中存在的麦角硫因或酒精改变麦角硫因的吸收效率来解释存在于其他饮食来源中。 总之,这项研究发现,较高水平的麦角硫因与较低的心脏代谢疾病和死亡风险相关,这表明特定的健康饮食可能通过影响特定的代谢途径和机制来影响这些结果。 麦角硫因与HCFP以及未来CAD 、心血管和全因死亡风险较低之间存在强烈而独立的关联,这凸显了了解饮食摄入导致的分子事件及其与疾病和健康结果的关系的重要性。这些知识将通过确定可通过饮食改变的代谢途径和疾病机制来促进未来的干预研究,从而设计出更有效的饮食干预措施来改善心脏代谢健康。 参考: 1. Smith E、Ottosson F、Hellstrand S 等人麦角硫因与降低死亡率和心血管疾病风险相关Heart 2020;106:691-697。
亚精胺诱导的自噬:揭开老年保护的秘密
介绍衰老是生命中不可避免的一部分,随着年龄的增长,我们的身体会发生各种变化。其中一种变化是细胞功能的逐渐衰退,导致罹患与年龄相关的疾病的风险更高。科学家们一直在研究促进健康衰老和延长寿命的方法,最近的研究强调了一种名为亚精胺的分子在这一过程中的潜力。《自然衰老》杂志发表的一项题为《 亚精胺诱导自噬和抗衰老机制》的研究揭示了亚精胺对自噬和衰老影响的细胞机制。本文将深入研究该研究结果,并讨论其对人类健康和长寿的影响。亚精胺:天然的老年保护剂亚精胺是一种天然存在的多胺,存在于多种食物中,例如大豆、豆类、蘑菇和陈年奶酪。研究表明,亚精胺具有许多健康益处,包括促进自噬,这是一种负责分解和回收受损细胞成分的细胞过程。自噬对于维持细胞健康和功能至关重要,其随着年龄的增长而下降,与年龄相关疾病的风险增加有关。亚精胺刺激自噬的能力使其成为老年保护的有前途的候选者,老年保护是指促进健康衰老和预防与年龄相关的疾病的干预措施。 自噬与衰老自噬是一种高度保守的细胞过程,在维持细胞稳态中发挥着至关重要的作用。它通过去除受损的细胞器、错误折叠的蛋白质和入侵的病原体来发挥质量控制机制的作用。自噬随着年龄的增长而下降,导致受损细胞成分的积累,并导致衰老和与年龄相关的疾病。 亚精胺已被证明可以诱导自噬,这是它被认为是衰老保护剂的原因之一。通过促进自噬,亚精胺可能有助于抵消衰老的负面影响并改善整体健康。 亚精胺诱导自噬的机制Madeo 等人的研究全面概述了亚精胺诱导自噬的分子机制。作者描述了亚精胺发挥其自噬诱导作用的几种途径: 1.抑制乙酰转移酶:亚精胺抑制一组称为乙酰转移酶的酶,从而导致自噬的激活。这种作用主要归因于对EP300的抑制,EP300是一种参与自噬调节的特定乙酰转移酶。 2.激活脱乙酰酶:亚精胺还会激活一组称为脱乙酰酶的酶,特别是 sirtuin 1 (SIRT1),已知它可以促进自噬。 SIRT1 激活增强自噬相关蛋白的脱乙酰化,导致自噬激活。 3.转录因子的调节:亚精胺调节多种转录因子,例如转录因子EB (TFEB)和叉头盒O3 (FOXO3)蛋白,它们调节表达自噬相关基因。 4.诱导线粒体功能和生物发生:亚精胺促进线粒体功能和生物发生,这对于维持细胞能量稳态和防止受损线粒体的积累至关重要。导致衰老的因素。 5.细胞应激反应的调节:亚精胺参与多种应激反应的调节,包括未折叠蛋白反应 (UPR)、热休克反应和氧化应激反应。通过调节这些应激反应,亚精胺增强细胞弹性并促进自噬。《自然衰老》杂志上的这项研究旨在揭示亚精胺对自噬和抗衰老作用背后的细胞机制。研究人员结合了遗传、生物化学和细胞方法来研究亚精胺如何调节自噬并促进健康衰老。他们发现亚精胺的衰老保护作用主要是通过激活一种名为 EP300 的蛋白质来介导的,EP300 是自噬的重要调节因子。 EP300 激活一种名为 TFEB 的转录因子,进而促进参与自噬和溶酶体功能的基因的表达。研究还发现,亚精胺诱导的 EP300 激活依赖于其结合和抑制另一种名为 SIRT1 的蛋白质的能力,SIRT1 是一种众所周知的衰老和寿命调节因子。亚精胺对 SIRT1 的抑制会导致 EP300 活性增加,从而增强自噬和细胞健康。值得注意的是,研究人员证明,在缺乏 EP300 或 SIRT1 的细胞中,亚精胺的老年保护作用显着降低,凸显了这些蛋白质在亚精胺作用中的重要性。对人类健康和长寿的影响这项研究的结果对人类健康和寿命有几个重要的影响。通过揭示亚精胺诱导的自噬和衰老保护的分子机制,该研究为促进健康衰老和预防与年龄相关的疾病的潜在策略提供了宝贵的见解。首先,该研究强调了自噬及其通过EP300和SIRT1的调节在维持细胞健康中的重要性。更好地了解这些过程可能会导致开发新的治疗干预措施,以增强自噬并改善老龄化人群的健康结果。其次,该研究强调了补充亚精胺对于促进健康衰老的潜在益处。由于亚精胺是一种天然存在于各种食物中的化合物,因此增加其饮食摄入量可能是利用其老年保护作用的实用且非侵入性的方法。需要在人体中进行进一步的临床试验,以确定补充亚精胺用于老年保护的最佳剂量、安全性和功效。最后,该研究为衰老和老年保护领域的研究开辟了新途径。研究亚精胺、EP300 和 SIRT1 之间的相互作用以及它们在自噬和细胞健康中的作用,可以揭示促进长寿和健康衰老的干预措施的其他目标。通过阐明 EP300 和 SIRT1 在亚精胺诱导的自噬中的作用,这项研究为未来针对这些蛋白质及其相关途径的研究和潜在治疗干预铺平了道路。 结论随着全球人口持续老龄化,制定有效策略来促进健康老龄化和预防与年龄相关的疾病变得越来越重要。亚精胺增强自噬和促进老年保护的能力为应对这一挑战提供了一条有希望的途径。虽然还需要进行更多的研究来充分了解亚精胺、EP300 和...
释放 NMN 的潜力:动物研究如何证明其在与年龄相关的疾病中改善视力和听力的能力
随着年龄的增长,我们的身体开始恶化,导致各种与年龄相关的疾病。衰老最常见的情况之一是细胞衰老,这可能导致视力和听力下降。 目前,有一些治疗方法可以帮助减缓这些疾病的进展,但并不总是有效。然而,最近的研究表明,一种称为烟酰胺单核苷酸(NMN)的化合物可能是改善受年龄相关疾病影响的人的视力和听力的关键。NMN 是一种天然存在的化合物,具有神经保护作用,可以改善整体生理功能。 在本文中,我们将探讨 NMN 作为治疗年龄相关疾病的潜力,特别是在改善视力和听力方面。我们还将讨论这些疾病的治疗现状及其局限性。 年龄相关疾病和细胞衰老的背景 与年龄相关的疾病,也称为老年疾病,是一组主要发生在老年人中的疾病。这些疾病是由遗传和环境因素共同引起的,其中最重要的因素是衰老过程本身。 与年龄相关的疾病的主要原因之一是细胞衰老,其特点是细胞逐渐退化及其正常功能的能力下降。影响视力的最常见的年龄相关疾病之一是年龄相关性黄斑变性 (AMD),它是 60 岁以上人群失明的主要原因。 同样,与年龄相关的听力损失也是影响老年人的常见病症。这两种情况都会严重影响一个人的生活质量和独立性。目前,与年龄相关疾病的主要治疗方法集中于减缓病情的进展和控制症状。 然而,这些治疗方法有时有效,并且可能产生多种副作用。此外,还需要更多的治疗方法来真正改善细胞功能并逆转细胞衰老的影响。 NMN 整体生理功能 NMN 是一种天然存在的化合物,具有神经保护作用,可以改善整体生理功能。 它是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+) 的前体,而烟酰胺腺嘌呤二核苷酸是一种辅酶,在能量代谢和细胞信号传导中发挥着关键作用。 随着年龄的增长,NAD+ 水平下降,导致细胞功能下降。研究发现 NMN 可以提高 NAD+ 水平,从而改善细胞功能并预防与年龄相关的疾病。最近的一项研究发现,在 12 个月内给小鼠施用 NAD+ 中间体烟酰胺单核苷酸 (NMN) 可有效缓解与年龄相关的生理衰退 (3)。 研究发现,口服 NMN 可以快速在小鼠组织中合成 NAD+,从而抑制与年龄相关的体重增加、增强能量代谢、改善体力活动、改善胰岛素敏感性和血脂状况以及改善眼功能等。 。 该研究表明 NAD+ 中间体,例如 NMN,有可能成为人类有效的抗衰老干预措施。 NMN 改善视力 最近的研究表明,NMN...
酮的故事以及它们如何预防阿尔茨海默病
就能量需求而言,大脑是一个维护起来非常“昂贵”的器官。这个非凡的结构平均成人重约 3 磅,其中约 60% 是脂肪,其余组织由水、碳水化合物、蛋白质和盐组成。你的大脑非常昂贵,没有它你就不是你了,因为它消耗了维持整个身体运转所需的每日能量的 20%。尽管与整个身体相比,它的尺寸相对较小。 那么这是怎么回事?为什么你的大脑如此能量消耗大?这与酮和阿尔茨海默病有什么关系?让我们仔细看看你的大脑如何使用能量。 首先,让我们检查一下葡萄糖,它是身体和大脑的主要燃料来源。 葡萄糖源自希腊语glykys,意思是“甜的”,是一种简单的糖,由碳、氢和氧组成。这种糖被全身使用,为身体的多种能量需求提供燃料。您的身体可以通过分解食物中的果糖和乳糖等糖来获取葡萄糖,并且可以分解淀粉类食物来产生葡萄糖。 您的身体还可以将肝脏和肌肉中储存的糖原转化为可用的形式。这被称为糖原分解(例如“GLY-co-gen-OLL-eh-sis”),“裂解”的意思是“切割”。 您的身体产生葡萄糖的另一种方式是一个称为糖异生的过程(例如“GLUE-co-neo-GEN-eh-sis”),您可能会猜到这意味着产生新的葡萄糖。这个过程主要发生在您的肝脏和肾脏中,您的身体在其中使用非碳水化合物前体(例如乳酸)来产生葡萄糖。当您从剧烈运动中恢复时,这种形式的葡萄糖生产尤其活跃。 您的身体利用葡萄糖产生ATP(三磷酸腺苷),这是一种可以携带能量的分子。您可以将 ATP 视为细胞的货币,因为它储存能量,当它分解时,它会释放能量,为生命所需的所有重要过程提供动力。现在回到大脑。您的大脑消耗了身体的大部分能量,因此必须有可靠且稳定的能量来源,否则就会导致细胞死亡和可能的永久性损伤。来自葡萄糖的能量对于大脑处理信息(包括长期记忆的形成)至关重要。葡萄糖的好处之一是它是一种良好的能量来源,因为每个葡萄糖分子都会产生大量的 ATP。即便如此,生产葡萄糖的过程并不是非常有效,但它确实代表了您身体的非常重要的能量来源,因为它通常很容易获得。但是,当血糖水平较低时,例如长时间剧烈运动、长时间不进食,甚至在糖尿病等疾病状态下,大脑会做什么?对于对生命至关重要的器官来说,大脑有替代燃料来源是有道理的,而该燃料就是脂肪。不是正常意义上的脂肪,而是在肝脏中分解成酮体的脂肪。 当谈到大脑的能量来源时,酮是明显的赢家,因为它们是由 比葡萄糖更有效,含义每个分子产生更多的 ATP。酮也是一种“更清洁”的燃料,因为它们产生的“肮脏”代谢副产物比葡萄糖代谢少得多。 最新的研究还指出,酮除了简单的燃料之外还有其他作用,例如作为 神经元活动的调节者,影响 基因表达 并担任 信号 分子 在你的脑细胞中。 您不必跑马拉松或几天不吃东西来产生酮,因为许多人采用所谓的“酮饮食”,这是一种低碳水化合物,高脂肪计划,帮助他们转变为酮症。许多人报告说,当他们处于酮症状态时,他们的注意力和注意力集中的能力显着增强。经常进行间歇性禁食的人可以达到所谓的代谢灵活性,并且可以轻松地从进食时燃烧碳水化合物转变为禁食时燃烧脂肪(并产生酮)。 间歇性禁食者也报告了与生酮饮食者相同的注意力、注意力和幸福感增强的感觉。 那么这一切与阿尔茨海默病有什么关系呢? 2016 年,《分子神经科学前沿》杂志发表了一篇有趣的研究文章,题为“酮体能否帮助挽救晚年大脑的燃料供应?对衰老过程中的认知健康和阿尔茨海默病治疗的影响”。作者提出,在患上阿尔茨海默病的人中,与葡萄糖有关的大脑能量存在缺陷,这种缺陷在他们开始表现出疾病症状之前就已显现出来。 他们的推理基于四个发现: 一个 - 对于 64 岁以上且在测试中认知能力正常的人,其额叶皮质中葡萄糖的摄取量大脑比年轻人低。两个 - 年龄小于 40 岁但具有阿尔茨海默病遗传或生活方式风险因素的人群认知能力也正常的人,与没有遗传或生活方式危险因素的同龄健康人相比,额叶皮层的葡萄糖摄取也较低。三 -...
遗传学、长寿和癌症——当前研究发现了令人惊讶的发现
每个人都熟悉不同哺乳动物的体型和寿命差异很大。一只体重不到一盎司的老鼠只能活 12 到 18 个月。雄性大象的体重可达 13,000 磅,平均寿命为 60 至 70 年。蓝鲸使大象相形见绌,体重超过 40 万磅,寿命可达 80 至 90 年。 所有动物,无论大小,以及人类,都会定期获得所谓的体细胞突变,这种突变发生在生物体的整个生命周期中。这些体细胞突变是动物生殖细胞以外的细胞中的遗传变化,人类每年会积累大约 20 到 50 个此类突变。 虽然大多数突变是无害的,但其中一些突变会影响细胞的正常功能,甚至引发细胞癌变。几十年来,研究人员一直相信这些突变一定也在衰老中发挥着作用,但没有技术手段来研究它们。该技术现已到位,使科学家能够观察正常细胞中的这些体细胞突变。 佩托悖论 但除了体细胞突变在衰老中可能发挥的作用之外,研究人员还有另一个关于癌症发展的未解之谜,即皮托悖论。 这个悖论是这样的:癌症是从单细胞发展而来的。因此,较大的动物(例如大象)比较小的动物(例如小鼠)拥有更多的细胞,理论上应该具有更高的癌症风险。 只是他们不这样做。不同动物的癌症发病率完全与其体型无关。科学家推测,不知何故,较大的动物已经进化出了某种机制,这样它们就不会以仅根据其体型所预期的速度患上癌症。可能解释这一点的理论之一是,体型较大的动物细胞中体细胞突变的积累率较低,但到目前为止,这一点还无法得到测试。 在 2022 年 4 月 13 日发表在著名杂志《自然》上的一项新研究中,科学家检查了 16 个不同物种的细胞:黑白疣猴、猫、牛、狗、雪貂、长颈鹿、港湾鼠海豚、马、人类、狮子、老鼠、裸鼹鼠、兔子、老鼠、环尾狐猴和老虎。研究人员发现,尽管不同的动物物种在体型和寿命上存在巨大差异,但当它们到达自然生命的终点时,它们都具有相似数量的体细胞突变。 研究人员还发现了与寿命相关的其他东西,这证实了他们之前的怀疑。动物的寿命越长,这些体细胞突变发生的速度就越慢。这表明科学家们几十年来关于体细胞突变在衰老过程中发挥作用的猜测是正确的。 但在科学家考虑了寿命之后,发现动物的体型大小和体细胞突变率之间没有关联,这使得研究人员推测,相对于体型而言,较大动物的癌症风险降低还有其他因素在起作用。 衰老和基因变化 衰老是一个复杂且多因素的生物过程,并且以体细胞突变形式积累的遗传变化并不是所发生的全部。细胞和身体组织可能会以许多其他方式受到损害,包括细胞内外错误折叠蛋白质的积累,以及由于环境影响而发生的表观遗传变化。 表观遗传变化实际上不会导致细胞 DNA 的变化,但可以通过改变身体“读取”特定 DNA 序列的方式来影响基因的工作方式。其他表观遗传变化可以阻止基因表达,因此,这些基因编码的蛋白质永远不会产生。癌症和基因变化 来自剑桥大学 Wellcome Sanger 研究所和...
亚精胺及其对人类健康和福祉的影响
1677 年,安东尼·范·列文虎克 (Antony Van Leeuwenhoek),一位受过中等教育的荷兰人,也是一位谦逊的纺织企业主,通过精心制作的高倍显微镜镜头进行观察,并得到了惊人的发现。出于无尽的好奇,列文虎克已经利用他自制的镜头做出了许多突破性的发现,包括单细胞动物和植物以及细菌的存在。 但在 1678 年的这一天,在同事的敦促下,他相当不情愿地决定将自己的精液样本放在镜头下,并惊讶地看到微小的、蠕动的“动物”(他称之为“动物”)在他的注视下游动。一年后,即 1679 年,列文虎克发现精液中存在微观晶体。 但直到 1888 年,这些晶体才被命名为“精胺”,直到 1926 年,正确的化学结构才被确定,这种化合物和其他类似的化合物(称为多胺)才从微生物、动物中分离出来。器官、植物。在化学上,聚胺是一组结构中具有两个或多个氨基的小分子。 亚精胺与所有多胺一样,对细胞分裂和生长很重要。这些化合物刚刚开始展现其多重功效,亚精胺成为衰老、认知能力下降、糖尿病、癌症等新疗法和预防药物前沿的明星。 让我们仔细看看亚精胺影响人类健康的具体方式。然后我们将了解哪些食物含有亚精胺,仅靠饮食无法为您提供足够的这种重要化合物,尤其是随着年龄的增长,然后在考虑补充亚精胺时应注意什么。 由于亚精胺对许多不同的健康状况具有积极影响,因此我们期望找到一些可能解释这一点的潜在生物学途径。目前的研究指出亚精胺似乎在许多领域发挥其强大作用的三种主要方式:自噬、抗炎作用以及作为热量限制模拟分子...... 亚精胺与自噬 首先,我们来了解一下自噬。该术语本身源自古希腊语αὐτόφαγος autóphagos。第一个“autó”表示“自我”,“phagos”表示“吃”。从字面上看,这个词的意思是“自食”。当身体细胞度过其生命周期时,它们会积累细胞碎片,包括陈旧的、受损的、畸形的或其他异常的蛋白质。自噬是一种自然发生的有序过程,可以清除这些受损或功能失调的成分。 尽管已经确定了四种不同形式的自噬,但研究最多和理解最多的类型是巨自噬,其中受损的细胞成分被分离出来,然后被细胞内称为自噬体的双膜囊泡隔离。自噬体收集受损成分后,会与可用的溶酶体融合,溶酶体是细胞内的一种膜结合细胞器,含有水解酶,可以分解许多不同种类的生物分子。自噬的减少与许多与衰老相关的疾病有关。自噬是细胞关键部分再生的最重要机制,因此具有巨大的抗衰老潜力,有可能延缓与年龄相关的疾病和死亡。 亚精胺是一种自噬激活剂,主要通过抑制一组称为乙酰转移酶的酶来发挥作用。这些酶,特别是组蛋白乙酰转移酶,被称为“表观基因组的主力”,在实际基因表达的表观遗传调控中发挥着非常重要的作用。 亚精胺作为抗炎药 随着衰老,慢性炎症似乎不可避免地增加。包括亚精胺在内的多胺水平在炎症期间增加,并刺激抗炎细胞因子的产生,同时减少促炎细胞因子的产生。细胞因子是在免疫反应中活跃的小蛋白质,并发出细胞运动至炎症、感染或创伤部位的信号。最近的研究表明,亚精胺还可以增强巨噬细胞的抗炎特性,巨噬细胞是一种专门的免疫细胞,可以检测和消灭细菌和其他有害生物。 亚精胺作为卡路里限制模拟物 热量限制和各种禁食方案是极少数经过验证的生活方式干预措施,可以明确延长许多生物体的寿命并改善健康,包括啮齿类动物模型以及非人类灵长类动物。但尽管间歇性禁食在过去几年中在许多健康和保健圈子中变得流行,但绝大多数人不愿意或无法彻底改变他们的饮食方式,尤其是在很长一段时间内。模拟热量限制效应的化合物(称为热量限制模拟物或 CRM)是很有吸引力的策略。亚精胺绝对符合 CRM 的定义,并且正在成为这一角色的主要竞争者。尽管禁食和热量限制的许多好处可能归因于自噬的增加,但自噬之外似乎还有其他机制可以解释亚精胺对衰老的积极作用。这些包括亚精胺本身的直接抗氧化作用,以及对精氨酸生物利用度和一氧化氮产生的代谢影响。精氨酸是一种用于蛋白质生物合成的氨基酸,一氧化氮会引起血管舒张,血管内壁肌肉松弛,从而使血管扩张并改善循环。 亚精胺及其在健康和福祉中的作用 现在我们已经研究了亚精胺作为自噬激活剂、抗炎剂和卡路里限制模拟物的作用,让我们更仔细地了解亚精胺对衰老、认知能力下降和癌症的影响,这可以说是最令人烦恼和代价最高的三种健康问题我们作为人类面临的问题。此外,我们还将关注一些研究,该研究表明亚精胺可能成为一种有效的抗病毒药物,甚至可以对抗 SARS-CoV-2 感染。 亚精胺与衰老研究表明,补充亚精胺可以延长许多模型生物的寿命,包括酵母、线虫、果蝇和啮齿动物。最近还有数据表明,增加膳食中亚精胺的供应不仅可以降低人类总体死亡率,还可以降低心血管和癌症相关的死亡人数。 亚精胺与认知SmartAge 是首个关于亚精胺对神经退行性疾病影响的人体试验,是一项由柏林 Charitè Universitätsmedizin 进行的随机、双盲、安慰剂对照研究,该研究于 2018 年启动,当时欧盟裁定第一种富含亚精胺的植物提取物为合法可用。 为期三个月的试验阶段的结果令人印象深刻,其中一组认知能力下降的老年参与者接受了富含亚精胺的植物提取物或安慰剂。在为期三个月的试验开始和结束时,对参与者的记忆力进行了评估。即使试验时间很短,结果也是积极的,服用富含亚精胺提取物的参与者显示出记忆力有所改善,而安慰剂对照组的记忆力没有变化。...
睡眠、衰老和你的大脑 - 你必须知道的
您可能听说过这句老话,建议人们睡“美容觉”。事实证明,就像许多其他民间谚语一样,这些话中蕴藏着比人们想象的更多的智慧。获得适量的睡眠至关重要,不仅对于您的健康,而且对于最佳的认知功能以及您的情绪和注意力集中能力都至关重要。 更有趣的是,最近的研究也开始更多地揭示当你睡眠不足时会发生什么生物学现象。这项研究的结果令人震惊:睡眠不足实际上会导致你衰老得更快。另外,睡眠不足甚至会让你的皮肤看起来更老!但这是如何运作的呢?睡眠不足会导致身体衰老吗?您实际上需要多少睡眠?您可以采取哪些措施来确保您的身体获得优质睡眠?让我们更深入地研究睡眠和衰老的世界,以获得这些问题以及更多问题的答案。首先,让我们回顾一下睡眠的生理学,因为在很多情况下,这一切都与您需要获得的睡眠质量有关,而不是绝对的小时数。因此,了解睡眠的各个阶段非常重要。 人类为什么要睡觉? 在我们开始之前,你有没有认真思考过我们为什么睡觉?尽管这看起来很奇怪,但科学家们并不确定我们为什么睡觉。研究人员可以告诉我们很多关于我们睡眠时会发生什么的信息,但至于为什么它真的有必要,科学家们并没有真正明确的答案。 最引人注目的睡眠理论之一被称为恢复理论,该理论认为,睡眠可以使您的身体从清醒时所遭受的磨损中恢复过来。这一理论得到了研究的支持,研究表明,组织修复、肌肉生长、新蛋白质的形成和生长激素的释放等身体功能大多发生在某些情况下仅在您睡觉时发生。所有这些过程都是恢复性过程。但除了恢复功能之外,睡眠还与大脑结构和组织的变化密切相关。当您睡眠不足时,这会对您的学习和执行某些任务的能力产生负面影响,并对您的记忆力产生负面影响。因此,睡眠似乎并没有提供单一的主要功能,而是以多种方式发挥作用。 睡眠的五个阶段现在让我们回顾一下晚上睡觉后会发生什么。睡眠有五个阶段,分为两部分:快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠。 REM 代表快速眼动睡眠,在这个阶段,您的眼睛会快速来回移动。如果你观察正在睡觉的人,他们正处于快速眼动睡眠阶段,你可以看到他们的眼睛在闭合的眼睑下来回移动。 在第一阶段,您甚至可能没有意识到自己正在睡觉。这个阶段只持续五到十分钟,有时你可能会感觉自己正在坠落。这会导致你的肌肉不由自主地抽动,你可能会看到一些梦幻般的意象,称为催眠意象。接下来是第二阶段或浅睡眠。您的心率减慢,眼球运动停止,脑电波变慢,体温下降,为第三阶段或深度睡眠做好准备。 第三阶段是深度睡眠阶段的第一个阶段,您的大脑会产生缓慢的 δ 波和突发的快速波。在这个阶段,您可能会经历梦游或梦中说话。第四阶段是第三阶段的更深版本,您的大脑现在专门产生δ波。如果你试图唤醒处于这个阶段的人,你会发现非常困难,如果你在第四阶段被唤醒,你可能会感到有点迷失方向。这个深度睡眠阶段非常重要,因为在这个阶段,您的身体会修复组织,增强免疫系统,并增强肌肉和骨骼。随着年龄的增长,深度睡眠阶段的时间会减少。第五阶段,即快速眼动睡眠或快速眼动睡眠,发生在您从第四阶段醒来后入睡后约 90 分钟。在这个初始周期中,您第一次进入快速眼动睡眠将持续大约十分钟,但在整个晚上,当您返回各个阶段时,每个快速眼动睡眠周期会变得越来越长,最后一个持续长达一个小时。 快速眼动睡眠阶段比其他阶段活跃得多。您的呼吸和心率加快,您的大脑变得更加活跃,您可能会做激烈的梦。婴儿有近 50% 的总睡眠时间处于快速眼动睡眠状态,而成人则有约 20% 的睡眠时间处于快速眼动睡眠状态。 虽然所有睡眠阶段都很重要,但深度睡眠更重要。正如我们之前所说,随着年龄的增长,您的深度睡眠可能会越来越少。您获得的大部分深度睡眠是在夜晚的前半部分。在后来的周期中,深度睡眠减少,并被较浅的第二阶段睡眠所取代,而快速眼动睡眠(做梦阶段)随着夜晚的进行而变得越来越长。深度睡眠可以非常有效地抑制你的入睡欲望,当你白天清醒时,入睡欲望会逐渐增强。因此,如果您白天小睡 20 分钟左右,就不太可能影响您夜间的睡眠。但如果你小睡的时间更长,你可能会进入深度睡眠,这会给当晚的入睡带来很大的麻烦。深度睡眠之所以重要还有另一个原因,因为正是在这些阶段,人体生长激素才会被释放,这对细胞修复和肌肉构建至关重要。如果深度睡眠被中断,生长激素的释放就会停止。深度睡眠很重要,因为它可以清理大脑,为新的学习做好准备。因此,当您醒来时感觉神清气爽,并且您可以报告说您“睡得很好”,那么您很可能也获得了充足的深度睡眠。这就是为什么深度睡眠也被称为恢复性睡眠。了解这一点很重要,因为在许多科学研究中,例如我们下面讨论的研究,研究人员会要求参与者填写一份评估其睡眠质量的调查问卷。 你需要多少睡眠?根据 CDC(疾病控制中心)的数据,18 至 60 岁的成年人每晚至少需要 8 小时的睡眠,60 岁及以上的人每晚需要 8 至 9 小时。 睡眠不足加速衰老关于睡眠不足的最令人惊讶的研究结果之一表明,睡眠不足与皮肤老化直接相关,所以也许那句关于“美容睡眠”的古老格言到底是正确的! 2013 年在凯斯西储医疗中心进行的一项临床试验中,研究人员发现,睡眠质量较差(基于睡眠小时数和质量自我报告)的参与者表现出皮肤加速和过早老化的迹象(根据测量结果)细纹、色素沉着不均匀、皮肤松弛和弹性降低)以及夜间自我修复能力减弱。获得持续优质睡眠的参与者不仅拥有更年轻的皮肤,而且他们的皮肤实际上能够更有效地从压力源(例如轻度晒伤)中恢复。但睡眠不足不仅仅是表面现象。正如我们已经看到的,随着年龄的增长,获得高质量深度睡眠的能力会逐渐减弱。事实上,睡眠困难在 55 岁及以上的人群中非常常见,而且如此普遍,以至于人们已经将其视为正常现象。某些大脑结构的一定程度的萎缩也被认为是“正常”的。但在新加坡杜克大学-新加坡国立大学医学院研究生院进行的一项研究中,研究人员研究了短期睡眠不足对老年人的影响。在此之前,大多数研究都集中在睡眠不足对各个年龄段成年人的思维和记忆力的影响,但没有研究睡眠不足如何改变老年人的大脑和认知能力。 这项新加坡研究分析了健康成人参与者获得的数据,这些参与者参与了更大规模的新加坡纵向衰老大脑研究,并且作为该研究的一部分,他们之前曾通过 MRI 测量了他们的大脑体积。两年后,当研究人员重复扫描和认知测试时,他们发现睡眠时间较少的参与者与睡眠充足的参与者相比,大脑萎缩得更快,认知能力也下降。如果您认为这些变化需要数月的长期睡眠不足才会显现出来,那您就错了。发表在《睡眠》杂志在线增刊上并于 6 月 10 日在美国专业睡眠协会第 29...