人参皂苷通过调控IDO2/QPRT介导的NAD+从头合成通路延缓肝细胞衰老的机制研究

为解决NAD+代谢失衡加速衰老的关键问题，吉林大学研究人员开展人参皂苷(GS)调控NAD+从头合成通路的研究。通过动物实验和细胞模型发现，GS及其活性单体Rb2通过上调IDO2/QPRT表达促进NAD+合成，改善线粒体功能，显著延缓自然衰老小鼠和D-半乳糖诱导的AML12肝细胞衰老。该研究首次阐明GS通过IDO2/QPRT-NAD+通路抗衰老的分子机制，为人参抗衰老临床应用提供新靶点。

　　

随着全球老龄化加剧，寻找安全有效的抗衰老策略成为生物医学领域的重要课题。NAD⁺(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)作为能量代谢和细胞信号传导的核心分子，其水平下降已被证实是驱动衰老的关键因素。然而，目前通过外源补充NAD⁺前体虽能部分缓解衰老症状，但存在生物利用度低、代谢途径复杂等问题。人参作为传统中药，其活性成分人参皂苷(Ginsenosides, GS)虽已被报道具有抗衰老潜力，但具体作用靶点和分子机制尚不明确。

吉林大学的研究人员在《Journal of Great Lakes Research》发表的研究，首次揭示GS通过调控IDO2(吲哚胺2,3-双加氧酶2)/QPRT(喹啉酸磷酸核糖转移酶)介导的NAD⁺从头合成通路延缓肝细胞衰老的机制。研究采用21月龄自然衰老小鼠和D-半乳糖诱导的AML12肝细胞衰老模型，结合LC-MS代谢组学、分子对接等技术，发现GS能显著提升衰老肝脏中KYN(犬尿氨酸)和3-HAA(3-羟基邻氨基苯甲酸)水平，促进NAD⁺从头合成。活性筛选证实ginsenoside Rb2(Rb2)是GS的关键活性单体，其通过结合IDO2/QPRT的活性位点增强酶活性。

关键技术包括：(1)通过小动物核磁共振和心脏超声评估衰老表型；(2)采用Qtrap 6500+质谱仪检测NAD⁺代谢物；(3)建立D-半乳糖诱导的AML12细胞衰老模型；(4)运用SA-β-gal染色和γ-H₂AX检测细胞衰老；(5)通过siRNA靶向敲低IDO2验证通路机制。

【健康状态改善】GS干预显著提升衰老小鼠握力、攀爬耐力等运动功能，改善心脏射血分数(EF)和肝酶ALT水平，减轻肝、脑等器官的年龄相关病理改变。

【NAD⁺代谢调控】LC-MS分析发现GS主要影响肝脏的NAD⁺从头合成通路，使肝脏KYN含量提升2.1倍，血清3-HAA增加1.8倍，同时恢复肝脏NAD⁺/NADH比值至青年组水平的85%。

【关键靶点验证】Western blot显示GS使衰老肝脏IDO2和QPRT蛋白表达分别增加2.3倍和1.7倍。分子对接揭示Rb2与IDO2的GLU-292、VAL-25等关键残基形成稳定结合。

【细胞机制阐明】在IDO2敲除的AML12细胞中，GS和Rb2仍能通过上调QPRT使NAD⁺水平恢复至对照组的80%，逆转线粒体膜电位下降和ATP产量降低。

该研究创新性地揭示GS通过"IDO2/QPRT-NAD⁺-线粒体功能"轴延缓肝细胞衰老的分子机制，不仅为阐释人参抗衰老的科学内涵提供直接证据，更为开发以Rb2为活性先导物的NAD⁺靶向抗衰老药物奠定理论基础。研究发现的肝脏特异性NAD⁺代谢调控模式，也为器官特异性抗衰老策略提供新思路。未来需要进一步开展临床研究验证GS在不同人群中的抗衰老效果，并探索其他人参活性成分对NAD⁺代谢通路的调控作用。