禁食能产生抗衰老分子?知名华人学者Cell子刊发现抗血管衰老分子

【字体: 时间:2018年09月12日 来源:生物通

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  研究人员发现了对血管系统具有抗衰老作用的分子

  

生物通报道:来自佐治亚州立大学的研究人员指出,在禁食或限制卡路里时产生的分子对血管系统具有抗衰老作用,这能用于减少与血管相关的人类疾病的发生和严重程度,例如心血管疾病。

这一研究成果公布在9月6日的Molecular Cell杂志上,由佐治亚州立大学的邹明辉教授领导完成,邹明辉教授研究心血管生物学及糖尿病数十年,他是国际上研究心血管代谢疾病生物学与药理学研究领域的有声望科学家。其研究工作揭示超氧阴离子O2• -和过氧化亚硝基阴离子ONOO-在心血管疾病发生发展过程中的病理作用。

邹明辉

“随着人们年龄的增长,他们更容易患上疾病,如癌症,心血管疾病和阿茨海默症,”邹教授表示,“年龄是人类疾病最重要的所谓风险因素。如何延缓衰老是减少人类疾病和其严重程度的主要途径。”

“衰老最重要的部分是血管老化。当人们变老时,供应不同器官的血管最敏感,更容易受到衰老的影响,因此研究血管衰老非常重要。我们这项研究的重点是血管衰老,我们希望能了解老年期间发生了什么样的变化以及如何预防血管老化。”

在这项研究中,研究小组探讨了卡路里限制(少吃或禁食)与延缓衰老之间的联系,虽然关于这两者之间的关联倍受重视,但具体联系尚不清楚。

研究人员发现了一种在禁食或限制热量条件下产生的重要小分子——β-羟基丁酸酯(β-hydroxybutyrate,βOHB)。这是一种酮体,或含有酮基的水溶性分子,在食物摄入量低,碳水化合物限制饮食,饥饿和长时间强烈运动的时候由肝脏产生。

“我们发现这种化合物可以延缓血管老化,”邹教授说,“这实际上提供了卡路里限制与禁食和抗衰老作用之间的化学联系。这种化合物可以通过内皮细胞延缓血管老化,内皮细胞排列在血管和淋巴管的内表面。它可以防止一种细胞衰老。”

研究人员发现β-羟基丁酸酯可以促进细胞分裂,并防止这些细胞衰老。此外,他们也发现当β-羟基丁酸酯与某种RNA结合蛋白结合时,这会增加一种称为Octamer转录因子(Oct4)的干细胞因子在小鼠血管平滑肌和内皮细胞中的活性。Oct4能增加抵抗DNA损伤诱导的衰老的关键因素,这可以使血管保持年轻。

“我们认为这是一个非常重要的发现,我们正在努力寻找能够模仿这种酮体功能影响的新化学物质。我们希望能减少心血管疾病和阿茨海默症。因为很难说服人们长时间不要进食以增加这种化合物(β-羟基丁酸酯)的浓度,但是如果我们能找到能够模仿这种效果并且人们仍然可以吃的东西,那么这将有助于对抗疾病。”

“这种干细胞因子(Oct4)可能是减缓或预防衰老的药物或药理学靶标。如果血管系统变得更年轻,它就不太可能患有心血管疾病,阿茨海默病和癌症,因为所有这些疾病都是年龄相关的”。

在未来,研究人员希望以衰老细胞作为目标,消除它们,让血管系统恢复活力以预防心血管疾病。

(生物通:万纹)

作者简介:

邹明辉,1985年毕业于湖北科技学院医疗系。曾先后在法国Pual-SabatierR大学、德国Konstanz大学获博士学位,现为美国医学科学院院士,美国佐治亚州立大学科研事务副校长,奥克拉荷马大学内科学系血管生物部负责人,细胞生物学、生理学、医学终身教授。主要从事血管生物学和药理学的研究。

邹明辉博士研究心血管生物学及糖尿病已20多年.目前他主要研究氧化应激在心血管疾病发生发展中的作用,就如何有效地检测机体的氧化应激反应、减低机体氧化应激反应以及增强机体的抗氧化应激能力作出了许多原创性成果。他专长于研究一氧化氮和氧化应激在血流学和血管功能学的作用,并对前列环素和内皮一氧化氮合酶的修饰作用进行了系统性和开拓性研究,发现它们是介导一氧化氮和超氧化物的血管功能的关键物质。他的研究团队亦首次发现AMP活化的蛋白激酶(AMPK)除了能感受细胞能量不足外,并主动参与氧化应激调节。他首先发现用于治疗糖尿病的药物二甲双胍是通过细胞内氧化激活AMP依赖的蛋白激酶而发挥其作用。通过这方面的研究邹明辉博士系统阐明了AMP活化的蛋白激酶(AMPK)功能障碍是肥胖症、糖尿病和心血管疾病的发生环节中的一个关键酶。

邹明辉博士是美国国立卫生研究院、美国糖尿病协会、美国心脏病协会的基金评委及多项国际研究组织,如中国国家自然科学基金、香港大学研究基金、英国Wellcome Trust基金组织和德国科学基金的特邀评委。邹明辉博士还任《Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity》杂志主编及多项国际权威杂志的编委,如Journal of Clinical Investigation 、Circulation、Circulation Research、ATVB。在过去的3年中在国际著名杂志Nature Medicine 、Journal of Clinical Investigation 、Journal of Experimental Medicine 、Circulation 、 Circulation Research 、Diabetes 、Mol. Cell. Biol. 、ATVB 、 J. Biol. Chem., Hypertension 等国际学术期刊发表学术论文90余篇。2008年,由于他在氧化应激和血管功能的调节方面做出了重要贡献,邹明辉博士被美国最悠久和最有声望的医生—科学家组织—美国临床研究协会(American Society for Clinical Investigation)遴选为会员。

原文标题:

β-Hydroxybutyrate Prevents Vascular Senescence through hnRNP A1-Mediated Upregulation of Oct4



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