大豆苷元通过 AMPK/TFEB 介导的自噬延长秀丽隐杆线虫的寿命并增强其对氧化应激的抵抗力

《Mechanisms of Ageing and Development》:Puerarin extends lifespan and enhances the resistance to oxidative stress through AMPK/TFEB mediated autophagy in Caenorhabditis elegans

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月23日 来源:Mechanisms of Ageing and Development 6.5

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   •葛根素延长秀丽隐杆线虫的寿命和健康寿命。•葛根素通过依赖 AMPK/TFEB 的方式延长寿命。•葛根素通过 AMPK/TFEB 介导的自噬延长寿命。•葛根素通过 AMPK/TFEB 介导的自噬增强氧化应激抵抗能力。引言随着人口老龄化,包括糖尿病、神经退行性疾病和心血管疾病在

  
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    葛根素延长秀丽隐杆线虫的寿命和健康寿命。
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    葛根素通过依赖 AMPK/TFEB 的方式延长寿命。
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    葛根素通过 AMPK/TFEB 介导的自噬延长寿命。
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    葛根素通过 AMPK/TFEB 介导的自噬增强氧化应激抵抗能力。

引言

随着人口老龄化,包括糖尿病、神经退行性疾病和心血管疾病在内的年龄相关疾病的患病率正在上升,从而给全球医疗系统和社會框架带来相当大的压力 (Xie et al., 2025)。衰老是一个受多种机制影响的多方面生物过程,其中氧化应激是一个关键因素。这种应激源于活性氧 (ROS) 的产生与身体抗氧化防御之间的失衡 (Guo et al., 2022)。慢性氧化应激会损害脂质、蛋白质和 DNA,从而加速衰老并导致年龄相关疾病 (Li et al., 2025)。因此,延缓衰老已成为生命科学研究的主要焦点。然而,目前的抗衰老药物,如二甲双胍、雷帕霉素和白藜芦醇,疗效有限 (de Cabo et al., 2014)。秀丽隐杆线虫 (Caenorhabditis elegans) 寿命仅数周,易于培养,拥有丰富的遗传工具,且具有高度保守的衰老调控机制,是衰老研究和抗衰老疗法发现的理想模式生物 (Zhang et al., 2023)。
补充天然植物源化合物被认为是延缓衰老和增强健康的有效策略 (Peng et al., 2019)。类黄酮如木犀草素和大豆苷元是植物性食物中丰富的低分子量多酚,已在秀丽隐杆线虫模型中显示出抗衰老潜力 (Guerrero-Rubio et al., 2021, Liu et al., 2025, Wang et al., 2026a)。上述类黄酮的抗衰老特性表明,以葛根素为代表的植物源天然产物可能具有潜在的抗衰老活性。葛根素 (PUE) 是一种从药用和食用植物野葛 (Pueraria lobata) 中提取的天然异黄酮衍生物,广泛用于治疗心脑血管疾病、糖尿病和帕金森病 (Liu et al., 2019)。然而,PUE 对衰老调控的确切影响及其潜在分子通路仍有待阐明。
自噬是一种依赖溶酶体的分解代谢过程,通过清除受损的细胞器和蛋白质来帮助维持细胞平衡并延缓衰老 (Gong et al., 2026)。越来越多的证据表明,自噬对于维持氧化还原平衡至关重要:ROS 可以触发自噬,帮助细胞调整和减少氧化损伤 (Ornatowski et al., 2020)。这一过程的主要调节因子是 TFEB(在秀丽隐杆线虫中为 HLH?30),它是一种驱动溶酶体和自噬基因表达的转录因子 (Cao et al., 2020)。在静止状态下,TFEB 在细胞质中被磷酸化。当受到刺激时,它发生去磷酸化并移动到细胞核,在那里激活下游基因 (Fan et al., 2023)。AMPK 是一种能量传感器,影响 TFEB 活性以增强自噬和代谢 (Collodet et al., 2019, Zhang et al., 2025b)。值得注意的是,秀丽隐杆线虫中如 unc?51、bec?1、lgg?1 或 atg?9 等基本自噬基因的突变或沉默会缩短寿命,而药理学激活自噬或过表达 HLH?30 则可延长寿命 (Vérièpe-Salerno et al., 2023, Yang et al., 2023)。这些结果强调了 AMPK/TFEB/自噬通路在控制衰老中的基本功能。
作为我们持续寻找具有抗衰老潜力的天然小分子努力的一部分,我们此前已发现了几种有前途的候选物 (Han et al., 2026, Liu et al., 2025, Liu et al., 2022, Xiao et al., 2022, Xiao et al., 2023, Xiao et al., 2025, Yan Zhang and Wenqiao Fu, 2025, Zhang et al., 2025a)。在本研究中,我们测试了 PUE 通过激活 AMPK/TFEB 依赖性自噬来延缓衰老并改善秀丽隐杆线虫抗氧化能力的假设。我们评估了 PUE 如何影响健康寿命和对氧化应激的抵抗力,调查了自噬是否是 PUE 发挥作用所必需的,并阐明了 AMPK/TFEB 信号通路在此机制中的参与。本研究旨在为 PUE 的抗衰老活性提供机制见解,并评估其作为对抗衰老和年龄相关疾病候选化合物的潜力。

章节片段

化学试剂

葛根素(纯度 ≥ 98%),CAS 号 3681–99–0,购自美国密苏里州圣路易斯 Sigma Chemical Co.,并使用二甲基亚砜 (DMSO) 制成 100 mM 的储存液,分装后避光储存在 ?20 °C。

线虫品系与培养

美国明尼苏达大学的秀丽隐杆线虫遗传中心提供了野生型 N2 秀丽隐杆线虫,以及 CB1370 daf?2(e1370)、EU1 skn?1(zu67)、RB754 aak?2(ok524)、MQ887 isp?1(qm150)、DA1116 eat?2(ad1116)、CF1038 daf?16(mu86) 等突变品系,

葛根素延长秀丽隐杆线虫的寿命和健康寿命

我们通过以 1、10 和 100 μM 的剂量给秀丽隐杆线虫施用 PUE(图 1A;来源:美国密苏里州圣路易斯 Sigma Chemical Co.)来检查其对寿命的影响。
生存曲线分析显示,PUE 以剂量依赖性方式延长了秀丽隐杆线虫的寿命,平均寿命分别增加了 17.04%、28.42% 和 38.65% (4; 图 1B)。综上所述,这些结果表明 PUE 能以浓度依赖性方式有效延长秀丽隐杆线虫的健康寿命。

讨论

类黄酮类化合物是与降低年龄相关疾病风险相关的多酚类化合物,包括冠心病 (Guerrero-Rubio et al., 2021, Hertog et al., 1993),并已显示能延长多种生物的寿命 (Kathrin Pallauf, Gerald Rimbach., 2017)。在本研究中,我们证明异黄酮衍生物 PUE 通过激活 AMPK/TFEB 通路引发自噬,从而有助于延长秀丽隐杆线虫的健康寿命并增强其抗氧化能力 (

作者贡献

F.L.、Y.X. 和 L.M. 构思并设计了研究。Y.X. 参与了数据获取和分析,以及手稿的起草和关键修订。Y.L.、X.L.、X.X. 和 X.D. 进行了实验并协助数据分析。L.M. 和 Y.L. 撰写了论文。所有作者阅读并批准了最终手稿。

CRediT 作者贡献声明

Lingjie Meng: 写作 – 原稿,监督,资金获取。 Yang Liu: 调查。 Xiaocong Li: 调查。 Xin Xiao: 调查。 Xinyi Du: 调查。 Fang Liu: 写作 – 评审与编辑,监督,数据整理,概念化。 Yi Xiao: 写作 – 评审与编辑,监督,方法论,数据整理,概念化。

出版同意

所有作者阅读并批准了最终手稿。

资助

本工作得到了 国家自然科学基金 (82460759)、贵州省卫生健康委员会科学技术基金 (gzwkj2026–183) 和 贵州省研究生科研基金项目 (YJSKYJJ2025004) 的支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或可能影响本论文报告工作的个人关系。
Lingjie Meng|Yang Liu|Xiaocong Li|Xin Xiao|Xinyi Du|Fang Liu|Yi Xiao
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