日本新研究显示,一种去除衰老细胞的药物可以延长寿命
最新研究表明,衰老细胞在我们体内积聚是因为我们的免疫系统随着年龄的增长而减弱。如果不去除,衰老细胞会促进慢性炎症,并导致多种疾病的发展,包括心血管疾病。
一个脆弱的免疫系统可能会被去除衰老细胞的化合物所弥补,这种化合物被称为senolytics。虽然已经发现了许多senolytics,包括天然存在的非瑟酮和槲皮素,但FDA批准的药物也可以重新用作senolytics。话虽如此,日本研究人员最近发现,美国食品药品监督管理局批准的糖尿病药物卡格列净(cana)具有抗衰老作用。
卡格列净延缓衰老
日本研究人员Katsuumi及其同事测试了cana对高脂肪饮食小鼠的影响。给小鼠喂食高脂肪饮食会导致肥胖,增加小鼠携带的脂肪量。在检查肥胖小鼠的脂肪时,研究人员发现衰老细胞和炎症指标增加。然而,如果肥胖小鼠只喂食cana一周,衰老细胞和炎症都会减少。
为了确定cana如何减少衰老细胞的积累,研究人员测量了哪些分子在cana治疗后被激活。他们发现,长寿相关酶AMPK(AMP活化蛋白激酶)在cana的作用下被激活。AMPK在能量代谢中起着至关重要的作用,在长时间禁食期间自然激活,此时血糖水平较低。AMPK激活可以延缓衰老,延长几种物种的寿命,部分原因是通过刺激自噬,即我们的细胞废物处理和回收系统。
Katsuumi及其同事发现,cana诱导的AMPK激活直接针对免疫系统难以清除的衰老细胞。这些顽固的免疫系统逃避衰老细胞(表达PD-L1-PD-1)更容易积聚,并且比其他衰老细胞对生物衰老的贡献更大。重要的是,cana被证明可以通过激活AMPK来提高破坏这些衰老细胞的免疫细胞水平。
卡格列净预防心脏病
动脉粥样硬化是一种心脏病,其特征是动脉中脂肪斑块的积聚,可导致心脏病发作和中风。动脉粥样硬化是全球死亡的主要原因。在动脉粥样硬化的小鼠模型中,Katsuumi及其同事发现,cana治疗减少了动脉斑块大小,同时减少了主动脉中的衰老细胞积聚和炎症。这些结果与一项研究证实,cana可以降低2型糖尿病患者心血管死亡的风险。
卡格列净延长寿命,增强力量
Hutchinson-Gilford早衰综合征是一种导致过早衰老的疾病。为了确定它是否可以延缓过早衰老,Katsuumi及其同事用cana治疗了哈钦森-吉尔福德早衰综合征的小鼠模型。对于雄性和雌性小鼠,cana都能延长寿命,这表明cana可以延长寿命。然而,cana似乎并没有延长自然衰老小鼠的寿命。尽管如此,在自然衰老的小鼠中,研究表明cana可以增加握力并改善平衡。
研究缺陷
Cana通过抑制肾脏中一种名为SGLT2(钠葡萄糖协同转运蛋白-2)的蛋白质来增加葡萄糖的尿排泄,从而缓解糖尿病。葡萄糖携带卡路里,因此排泄葡萄糖类似于减少卡路里摄入。由于减少卡路里摄入已被证明可以减少衰老细胞的积累,Katsuumi及其同事测试了cana是否通过降低血糖水平来减少衰老细胞积累。
问题是,研究人员通过给小鼠注射胰岛素降低了血糖水平。胰岛素不会导致尿液中葡萄糖的排泄,但会使葡萄糖进入细胞,在那里转化为细胞能量。基于这项胰岛素实验,作者得出结论,cana不会通过降低血糖来清除衰老细胞。然而,这并不准确,因为离开身体的葡萄糖与进入细胞的葡萄糖不同。
AMPK在细胞内没有葡萄糖的情况下被激活,因此如果葡萄糖通过cana从血液中排出,AMPK可能会被激活。相反,如果葡萄糖响应胰岛素进入细胞,AMPK可能不会被激活。因此,cana可能通过降低葡萄糖水平来激活AMPK,但该研究的作者没有明确指出这一点。
限制糖的摄入可以通过减少衰老来延缓衰老吗?
虽然对某些人来说,长时间禁食可能是不可能的,但服用像cana这样的药物对于激活AMPK和减少衰老细胞的积聚仍然是不必要的。限制糖的摄入可以获得同样的好处。
生酮饮食极大地限制了碳水化合物和糖的摄入,已被证明可以延长小鼠的寿命。至少有一项研究表明,低碳水化合物饮食也能延长寿命,但这些结果并不显著。众所周知,生酮饮食会激活大脑、肝脏和肌肉中的AMPK。酮症诱导的AMPK激活导致mTOR的抑制,mTOR是延长小鼠寿命的最有效干预措施之一。
低碳水化合物饮食(碳水化合物占15%的热量)也被证明可以通过降低糖尿病小鼠的血糖水平来激活AMPK。然而,考虑到大多数美国人约50%的卡路里来自碳水化合物,大多数人可能很难严格遵循低碳水化合物饮食。需要更多的研究来确定激活AMPK所需的碳水化合物摄入量阈值,并可能从cana中获益。
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