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研究发现植物成分原花青素C1是潜在的抗衰老药物
发布时间:2022-01-02
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    机体衰老过程不仅表现为红颜易逝,而且伴随发生的多种衰老相关疾病(其致病机制主要是衰老细胞在体内的累积)颇为棘手。近年来,科学家利用基因工程手段在早衰小鼠模型中证实清除小鼠体内衰老细胞能够缓解早衰症状并延长其平均寿命,这激发了研发选择性清除衰老细胞药物(国际上称为Senolytics)的热情。研发高特异性和安全性、低毒副作用的Senolytics,已经成为抗衰老药物研究的主要方向。

    科研人员筛选出一组天然产物的药物库,鉴定出葡萄籽提取物(GSE)能够选择性清除衰老细胞。鉴于GSE是包含多种酚类的混合物,研究通过HPLC-QTOF-MS分析GSE,发现植物成分PCC1是介导GSE发挥Senolytic作用的主要物质,并运用多种衰老细胞模型,证明PCC1选择性诱导衰老细胞凋亡的过程具有安全性和广谱性。


    生物信息学分析PCC1对衰老细胞转录组的作用发现,衰老细胞的表达谱中SASP被PCC1显著抑制,同时多种促凋亡因子显著上调。PCC1不影响衰老细胞的DNA损伤反应,却能激活p53-p38 MAPK促凋亡信号通路。在衰老细胞中敲低促凋亡因子Noxa和Puma的表达能减弱PCC1诱导衰老细胞凋亡的作用。研究发现,PCC1进一步增加衰老细胞胞内ROS的积累,诱导衰老细胞线粒体膜电位下降,促使线粒体内cytochrome c释放,从而导致细胞凋亡。该过程中,p53是PCC1选择性诱导衰老细胞凋亡的关键因子。与正常细胞相比,衰老细胞胞质中p53水平下降,并大量转移至细胞核中;相比之下,PCC1处理后的衰老细胞,p53出核并转位入线粒体内,经p53介导的线粒体依赖性方式促使细胞发生凋亡。

研究人员进而在多种小鼠模型中论证PCC1清除体内衰老细胞的有效性和安全性,结果证明在自然衰老的老年小鼠模型中,PCC1能清除老年小鼠多种组织器官类型中的衰老细胞,增强小鼠生理机能并延长老年小鼠寿命。

    该研究从机体衰老和衰老相关疾病的有效干预手段出发,从天然药库中筛选并发现葡萄籽提取物(GSE)具有清除衰老细胞的作用,其组分procyanidin C1(PCC1)能够选择性诱导衰老细胞凋亡。结合多种小鼠模型,研究全面揭示了PCC1清除小鼠体内衰老细胞、改善衰老相关疾病治疗效率并延长老年小鼠寿命的显著效果和作用机制。研究表明,PCC1是高度具有医学转化价值的新一代抗衰老药物。

    以上研究结果以题为The flavonoid procyanidin C1 has senotherapeutic activity and increases lifespan in mice的研究论文发表在全球顶级科学杂志Nature Metabolism上。