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随着全球人口老龄化加剧,年龄相关的心血管功能衰退和运动耐量下降严重影响老年人健康。研究人员开展了长期摄入玉蕈对小鼠心血管功能影响的研究,发现其能减轻心血管功能障碍、改善运动耐量,这为促进心血管健康、延缓衰老提供了新的饮食干预策略。
在全球老龄化加速的浪潮中,许多国家都面临着 “老龄化社会” 的挑战,日本尤为突出,其健康预期寿命和平均预期寿命之间存在着约 10 年的差距,如何缩小这一差距,促进健康老龄化成为亟待解决的难题。
年龄相关的身体机能衰退是影响老年人健康的关键因素,其中,心脏功能的衰退与健康寿命的缩短密切相关。即便是在非老年人群中,心脏功能的突然下降也会导致运动不耐受,限制日常活动。而且,衰老过程中,线粒体功能障碍、基因组不稳定、表观遗传变化、自噬功能障碍和慢性炎症等因素,都会导致心脏功能下降,其中活性氧(ROS)的积累起着尤为重要的作用。ROS 会与体内的生物聚合物发生反应,引发脂质过氧化、DNA 突变、蛋白质变性和酶失活,进而促进细胞衰老,引发衰老相关分泌表型(SASP),推动慢性炎症和组织功能障碍,成为心血管衰退和其他年龄相关疾病的重要驱动因素。
为了寻找对抗心血管衰老的有效方法,来自日本熊本大学(Kumamoto University)、佐贺大学(Saga University)等多个研究机构的研究人员开展了一项关于长期摄入玉蕈(Pleurotus cornucopiae)对小鼠心血管功能影响的研究。该研究成果发表在《npj Aging》杂志上,为改善心血管健康、促进健康老龄化提供了新的思路和方向。
研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法:通过动物实验,以 8 周龄雄性 C57BL/6N 小鼠为研究对象,设置对照组和实验组,分别喂食正常饲料和添加玉蕈干粉的饲料;采用超声心动图技术评估小鼠心脏功能,检测左心室收缩和舒张功能相关指标;利用小鼠耐力运动测试衡量小鼠运动耐量;运用体外内皮依赖性舒张实验测定血管内皮功能;借助 RT-PCR 分析、蛋白质免疫印迹(Western blotting)和免疫组化分析等技术,检测相关基因和蛋白的表达水平;还使用液相色谱 - 质谱联用(LC-MS/MS)技术测定玉蕈中 Ergothioneine(EGT)的含量 。
研究结果
- 玉蕈影响小鼠食物摄入:实验发现,喂食玉蕈和饲料混合物的小鼠体重增长较慢,食物摄入量比正常饲料组低约 15.8%,但玉蕈对小鼠食欲调节基因的表达没有一致影响。
- 玉蕈改善心脏功能和运动耐量:经过 12 个月的喂养实验,研究人员发现,摄入玉蕈的小鼠与对照组相比,年龄相关的心脏左心室收缩功能得到改善,扩张功能障碍减轻,心肌肥大现象得到缓解,心脏重量与胫骨长度比(HW/TL)和肺重量与胫骨长度比(LW/TL)降低,心肌细胞增大减少,与心力衰竭或心脏纤维化相关的基因表达显著降低。同时,这些小鼠的跑步机测试成绩明显提高,运动耐量增强,且玉蕈喂养对小鼠血压和脉搏率没有影响。这表明长期摄入玉蕈可以改善与年龄相关的心脏衰退,提升运动耐量。
- 玉蕈调节抗氧化通路:对小鼠心脏组织的检测显示,摄入玉蕈的小鼠心脏中 ROS 积累减少,炎症和衰老生物标志物水平降低,Nrf2 和 HO1蛋白水平升高。Nrf2 作为一种转录因子,在促进细胞抗氧化反应、维持细胞存活、线粒体功能和抑制炎症方面发挥着重要作用;HO1蛋白具有抗氧化特性。由此可见,玉蕈的抗氧化作用可能与 EGT 有关,EGT 能够激活 Nrf2,增加 HO1等抗氧化酶的表达,减轻 ROS 对组织的损伤。
- 玉蕈缓解血管内皮功能障碍:通过对小鼠血管内皮功能的检测发现,14 个月大的正常饲料喂养小鼠血管内皮功能受损,而摄入玉蕈的同年龄小鼠血管内皮功能几乎没有出现与年龄相关的下降,维持了与年轻小鼠相当的水平。在这些小鼠的血管内皮中,ROS 积累显著减少,炎症和衰老生物标志物水平降低,Nrf2 和 HO1蛋白水平升高。这说明长期摄入玉蕈可以减轻年龄相关的血管内皮功能障碍。
- 玉蕈的心血管保护作用并非源于热量限制:为了探究玉蕈对心血管的保护作用是否是由于热量限制引起的,研究人员进行了额外实验。他们将小鼠分为两组,一组喂食玉蕈饲料,另一组喂食正常饲料并调整热量摄入以保持两组体重相当。结果显示,摄入玉蕈的小鼠心血管功能仍得到改善,而单纯热量调整的小鼠心血管功能并没有明显变化。这表明玉蕈对心血管的保护作用并非源于热量限制,而是其本身的抗氧化特性,尤其是 EGT 的作用。
研究结论与讨论
该研究表明,长期摄入玉蕈可以显著减轻与年龄相关的心脏功能障碍和血管内皮功能障碍,改善小鼠的运动耐量。这种保护作用主要归因于玉蕈中丰富的 EGT,EGT 通过激活 Nrf2-HO1通路,抑制 ROS 积累,减少炎症和衰老相关生物标志物的表达。
虽然研究是在小鼠模型上进行的,但为人类健康提供了重要的参考。玉蕈作为一种富含 EGT 的食物,具有潜在的心血管保护作用,且 EGT 性质稳定,便于日常食用。未来的研究可以进一步探索玉蕈或 EGT 对人类心血管健康的影响,优化剂量,研究其与其他饮食因素的相互作用,为开发更有效的心血管疾病预防和治疗策略提供依据。这一研究成果为通过饮食干预促进心血管健康、延缓衰老开辟了新的方向,有望为改善老年人生活质量、延长健康寿命带来新的突破。