氯碘羟喹(Clioquinol)的抗衰老机制解析:延长果蝇寿命、改善代谢稳态及表型康复的多通路调控

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:Free Radical Biology and Medicine 7.1

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  研究人员针对老龄化社会健康挑战,探究卤化8-羟基喹啉药物氯碘羟喹(CQ)的抗衰老潜力。通过果蝇模型发现,50 μM CQ可延长正常/高脂饮食果蝇寿命,改善运动能力、糖脂代谢及肠道屏障功能,并缓解阿尔茨海默模型神经退行症状。转录组分析揭示其通过调控HIF-1、FOXO、mTOR等通路发挥多靶点抗衰作用,为抗衰老干预提供新策略。

  

随着全球老龄化进程加速,衰老相关疾病如阿尔茨海默病(AD)、代谢综合征和肠道功能障碍成为重大公共卫生挑战。尽管衰老不可逆转,但延缓其进程被视为应对策略的核心。卤化8-羟基喹啉衍生物氯碘羟喹(Clioquinol, CQ)曾因神经毒性退市,近年却在骨关节炎和神经退行性疾病中展现出多效性,但其抗衰老机制尚不明确。北京某研究团队在《Free Radical Biology and Medicine》发表的研究,系统解析了CQ通过多通路协同延缓衰老的生物学机制。

研究采用经典模式生物黑腹果蝇(Drosophila melanogaster),结合基因缺陷品系和阿尔茨海默病模型(UAS-APP.Abeta42),通过生存曲线分析、运动行为学检测、肠道组织学评估及转录组测序等技术,全面评价CQ对寿命、代谢和神经保护的影响。关键发现包括:50 μM CQ使正常饮食果蝇寿命延长12.3%,高脂饮食组延长9.8%;显著提升攀爬能力和应激抵抗;改善年龄相关的肠道上皮完整性破坏和脂肪堆积;在AD模型中还减少tau蛋白磷酸化。基因敲除实验证实Atg5(自噬相关基因5)、Foxo(叉头框转录因子)和Sirt1(沉默信息调节因子1)是CQ发挥作用的关键靶点。

Temporal variability in the effects of CQ
剂量筛选实验显示,100 μM CQ仅轻微影响生殖力,而200 μM则导致幼虫死亡率激增42%。50 μM成为最佳干预浓度,在保障安全性的同时显著延长寿命。

Transcriptomic analysis reveals multi-pathway regulation
RNA-seq分析发现CQ激活HIF-1(缺氧诱导因子)、Notch和PI3K-Akt(磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B)通路,同时抑制mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)信号。FOXO通路基因表达上调2.1倍,IL-17(白细胞介素17)炎症通路下调1.8倍,提示其通过模拟热量限制(CR)效应延缓衰老。

Discussion
研究首次阐明CQ通过"代谢-自噬-炎症"三重调控网络发挥抗衰作用:① 激活AMPK(腺苷酸活化蛋白激酶)-Sirt1轴改善能量代谢;② 通过Atg5依赖性自噬清除受损细胞器;③ 抑制NF-κB(核因子κB)减轻慢性炎症。这种多靶点特性使其区别于雷帕霉素等单一通路抑制剂,在干预复杂性衰老疾病方面更具优势。

Conclusions
该研究不仅为CQ的临床转化提供理论依据,更揭示衰老干预的新策略:通过小分子药物协同调控多通路,可实现"一次干预,多病共防"。未来研究需进一步验证其在哺乳动物的效果,并优化给药方案以规避神经毒性风险。

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