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给猴子服用便宜的糖尿病药物后,其大脑老化得更慢
注意到研究从Nrf2角度探讨这种抗衰老效应,Nrf2是抗氧化总司令,就是控制SOD,CAT,谷胱甘肽合成酶等内源性抗氧化酶基因的转录因子。这说明研究者主要立足于氧化应激这个角度,但Nrf2在抗衰老领域并不是最重要的信号网络。即使是二甲双胍抗衰老激活路线和该药物经典的信号途径,也不在这个分子上。本研究的思路比较清楚,但非常常规,比较不同的是采用灵长类动物进行研究,这当然很有价值,因为更接近人类。研究内容虽然比较多,但也是今天生命科学领域的常规方法。结论和机制研究也没有非常特别之处。能在《细胞》发表,当然有其道理。
Metformin decelerates aging clock in male monkeys: Cell
给猴子服用便宜的糖尿病药物后,其大脑老化得更慢
每日剂量的常见药物二甲双胍保持了认知能力并延迟了一些组织的衰退。
一只长尾猕猴在岩石上小睡的特写镜头
服用药物二甲双胍的猴子,在其肝脏、大脑和其他组织中的细胞衰老指标变化更慢。
一项小型研究发现,一种低成本的糖尿病药物减缓了雄猴的衰老速度,特别是在延缓大脑衰老方面效果显著。这项研究跟踪了这些动物三年多的时间。结果表明,这种广泛使用的药物二甲双胍有朝一日可能用于推迟人类的衰老过程。
接受二甲双胍每日治疗的猴子显示出与未服药的猴子相比,年龄相关的认知下降更慢。此外,它们的神经元活动类似于年轻约六岁的猴子(相当于人类大约18岁),并且这些动物的认知功能得到增强,肝脏功能得以保持。
这项发表在9月12日《细胞》杂志上的研究表明,尽管死亡是不可避免的,“但我们所知道的衰老并不是”,纽约市阿尔伯特·爱因斯坦医学院的老年科学家Nir Barzilai说,他没有参与这项研究。
药柜里的常备药
二甲双胍已被用于降低2型糖尿病患者的血糖水平超过60年——它是美国开处方最多的第二种药物。长期以来,人们知道这种药物除了治疗糖尿病外还有其他效果,因此研究人员开始研究它对癌症、心血管疾病和衰老等病症的影响。
来自线虫、啮齿类动物、果蝇以及因糖尿病而服用该药的人的数据表明,这种药物可能具有抗衰老效果。但其对抗衰老的效果尚未直接在灵长类动物中进行测试,目前尚不清楚其潜在的抗衰老效果是通过降低血糖还是通过另一种机制实现的。
这促使中国科学院北京生命科学研究院的生物学家刘广辉及其同事在12只老年雄性食蟹猴(Macaca fascicularis)身上测试这种药物;另外16只老年猴和18只年轻或中年动物作为对照组。每天,受试猴子接受用于控制人类糖尿病的标准剂量的二甲双胍。这些动物服用该药物40个月,相当于人类的大约13年。
在整个研究过程中,刘及其同事从猴子的组织和器官中取样79种,对动物的大脑进行了成像,并进行了常规体检。通过分析样本中的细胞活性,研究人员能够创建一个计算模型来确定组织的“生物年龄”,这个年龄可以落后于或超过动物出生以来的年龄。
减缓时钟
研究人员观察到,这种药物减慢了许多组织(包括肺、肾、肝、皮肤和大脑前额叶)的生物衰老速度。他们还发现,它抑制了慢性炎症,这是衰老的一个关键标志。这项研究并非旨在观察这种药物是否能延长动物的寿命;之前的研究没有证明其对寿命的影响,但显示出延长健康寿命——一个生物体在良好健康状况下生活的年数。
这意味着二甲双胍可以“有效地逆转猴子的器官年龄”,刘说。作者还鉴定出一种潜在的途径,通过这种途径药物保护大脑:它激活了一种叫做NRF2的蛋白质,这种蛋白质可以防止由伤害和炎症引发的细胞损伤。
波士顿马萨诸塞州总医院的分子遗传学家Alex Soukas说,这是“我在小鼠之外看到的关于二甲双胍作用的最定量、最彻底的检查。”“看到[药物]对各种组织类型的全面影响真是令人惊讶。”
低成本药物,高成本试验
尽管这些结果令人鼓舞,但在验证为人类抗衰老化合物之前,还需要进行更多的研究,刘说。
首先,只有12只猴子接受了这种药物。因此,Soukas表示他希望看到这一努力的复制或包括更多动物的研究。此外,研究人员只测试了雄性动物,马里兰州巴尔的摩国家老龄研究所的转化老年科学家Rafael de Cabo表示这是一个问题。他承认运行这类长期实验非常昂贵,但他补充说,鉴于性别之间经常存在很大差异,了解女性衰老同样至关重要。
与此同时,刘及其同事已与德国达姆施塔特的生物制药公司Merck合作启动了一项120人的试验,以测试该药物是否能够推迟人类的衰老。
Barzilai有着更大的雄心:他和他的同事正在努力筹集5000万美元,用于在一项涉及3000名65至79岁人群的6年期试验中研究这种药物。他说,对二甲双胍和其他抗衰老候选物的研究终有一天可能意味着医生将能够更多地专注于尽可能长时间地保持人们的健康,而不是治疗疾病。
研究亮点:
二甲双胍预防大脑萎缩,提高老年雄性灵长类动物的认知功能
二甲双胍减缓了不同雄性灵长类组织衰老的速度
二甲双胍对抗神经元衰老,通过Nrf2在雄性灵长类动物中提供抗衰老保护
摘要:
在一项严格的40个月研究中,我们评估了二甲双胍对成年雄性食蟹猴的抗衰老效果,填补了灵长类动物衰老研究的空白。这项研究包括了一系列全面的生理、成像、组织学和分子评估,证实了二甲双胍在延缓与年龄相关表型方面的影响。具体来说,我们利用全组织转录组学、DNA甲基组学、血浆蛋白质组学和代谢组学开发了创新的猴子衰老时钟,并应用这些方法来衡量二甲双胍对衰老的效果。结果显示衰老指标显著减缓,尤其是大脑衰老大约逆转了6年。二甲双胍具有显著的神经保护作用,保持了大脑结构并提高了认知能力。对灵长类神经元的抗衰老效果部分是通过激活具有抗氧化能力的转录因子Nrf2介导的。我们的研究开创了通过二甲双胍系统减少灵长类动物多维生物年龄的先河,为推进针对人类衰老的药物策略铺平了道路。
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GMT+8, 2024-10-10 17:09
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