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长久以来,“续命”都被看作是富商巨贾的专利,从动辄要大几千的“不老药”NMN类产品,到单针就要上百万的基因治疗,无一不是埋钱的深坑。抗衰路上,不仅有意志力的较量,更是荷包的存亡之战。亲民有效的“平民延寿疗法”什么时候轮到我?

我的研究不为亿万富翁而是要让所有人长命百岁”。多年来,新加坡抗衰国师Brian Kennedy一心一意扑在衰老机制研究干预措施开发上,并不断带给学界惊喜,继AKG大放异彩后,这次,他又带来了关于亚精胺的最新发现。

今年6月,在“最悠久衰老生物学杂志”《Journals of Gerontology》上,刊登了一项由Kennedy教授领衔、全球“抗衰学术圣地Buck Institute(巴克研究所)参与的新研究,发现自噬激活剂亚精胺能显著改善因高脂饮食导致的代谢功能障碍,并且这一益处可能完全独立于其已被证实的细胞自噬相关途径[1]。

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自然“精粹”,它是亚精胺

作为天然存在于生物体内的多胺类物质,亚精胺早在1674年显微镜刚发明时就被观察,但在2个半世纪后,才得到了自己真正的化学构成[2],在派派之前各种“正经”与“实用”科普中,它也算得上常客。

虽然一开始只是个保护精子的物质,但在后续的“大胆”探究中,却发现它在抗炎、抗氧化增强线粒体代谢功能,以及改善蛋白质稳态方面的卓越功效,并能积极对抗多种与年龄相关的疾病,如心血管疾病神经变性癌症等[3]。

2009年,一篇发表于顶级杂志《Nature》子刊的文章,更是指出亚精胺能通过诱导细胞自噬助力延年益寿,是种极为优秀的热量限制模拟物(CRM)[4]。

即使有模式生物果蝇线虫小鼠[4, 5]的“延寿站台”,但一直以来,亚精胺对年龄饮食相关的代谢调节,及其背后的底层调控途径,都还不大清楚,可谓“薛定谔家”的亚精胺。

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高脂饮食不用怕,

亚精胺改善代谢本领大

识“食”物者为俊杰,多少英雄好汉就败在那口肉上。所以,亚精胺“盒子”首开面对的便是高脂饮食HFD:脂肪供能占总热量的60%以上)。

HFD的危害自不必多说,它通过干扰大脑中控制食欲的生物钟,促进暴饮暴食和肥胖[6],而肥胖既是一种特征,也是一种疾病[7]。

而亚精胺的“伟力“在于,它能在不影响小鼠饮食习惯的前提下,对年轻HFD小鼠的肥胖、葡萄糖代谢方面产生积极影响,真正实现了”吃肉“自由。

图注:亚精胺对三组小鼠代谢的影响

(试验无性别组间差异,仅展示雄性结果)

同时,在亚精胺的影响下,年轻HFD小鼠的白色脂肪组织,尤其是内脏脂肪分解代谢得到显著激活,相比皮下脂肪,内脏脂肪似乎更可能是亚精胺代谢调节的靶点

图注:亚精胺对白色脂肪组织的脂解作用

需要说明的是,脂肪并非百无一利,实则与其含量、分布位置息息相关,如皮下白色脂肪组织通常对改善胰岛素敏感性、降低II型糖尿病风险大有好处,而内脏白色脂肪积累却与炎症、总体死亡率增加密切相关[8, 9]。

这样看来,亚精胺其实“善恶分明”,特异性消除了那些“”脂肪。

当然,在延年益寿方面,亚精胺几乎没失过手。研究中还进行了一个小型队列试验,发现亚精胺分别延长了雌性、雄性老年鼠6%13%的寿命。

图注:即使在一个很小样本试验内,

亚精胺依旧有一定延寿效果

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激活细胞自噬、调控FGF21表达,

亚精胺或有“第三者”

以往亚精胺的神奇功效,大多要与细胞自噬沾上点关系[3]。而细胞自噬作为机体在营养摄入有限情况下维持能量稳态的方式,还能避免损伤堆积,确实对延长寿命益处良多[10]。

不过,倒也能解释得通,在刀耕火种的时代,祖先们饥一顿饱一顿是常有的事,有了这一机制无疑能帮助生物更好活下去。

一如往常,这次结果同样发现,亚精胺对包括mTORC1[11]在内的多种自噬标志均有明显调控,尤其显著激活了HFD饮食小鼠皮下脂肪的细胞自噬。

图注:亚精胺显著上调了小鼠体内多项细胞自噬标志

除此外,亚精胺还被指出,上调了年轻小鼠(正常或HFD饮食)多个组织FGF21(成纤维细胞因子21)蛋白表达,而FGF21作为一种应激诱导激素,在改善血糖脂质代谢等方面作用可着实不小[12]。

而内脏脂肪(除肝脏外)FGF21表达不增反减,可能由于亚精胺更强烈靶向作用于内脏脂肪分解,促使FGF21出现同步降低[13]。

图注:亚精胺调节肝脏和白色脂肪组织中FGF21表达

综合来看,亚精胺激活细胞自噬与FGF21表达,进而改善了HFD饮食诱发的肥胖血糖脂质代谢异常。

不过,“条条大路通罗马”,让HFD饮食小鼠走向健康的亚精胺,是否还存在其他可能的调节通路?有的。因为进一步研究发现,即使让小鼠失去FGF21分泌以及脂肪组织自噬能力,亚精胺的改善效果依旧“笑傲江湖”。

可以断言,一幅关于亚精胺作用机制的长卷,正在徐徐打开。

时光派点评

作为抗衰物质“第一梯队”的成员,亚精胺位列神坛也不是一两天的事,Kennedy教授也早在2020年,一篇发表于权威杂志《Nature》的综述中,对其赞不绝口[14],而本次新发现,更为这个本就风光的“延寿大亨”锦上添花。

不过话说回来,亚精胺的研究可并非走到了尽头。首先,除了激活自噬、促进FGF21表达,它的第三、第四甚至更多其他途径究竟通往何方?其次,本次研究中,其对正常饮食的衰老小鼠益处甚微,甚至还增加了老年鼠的胰岛素抵抗,这又是为何?

虽然还有些待解释的问题,但亚精胺依旧强势证实了自己对高脂饮食危害的改善作用。对不少管不住嘴的青年人而言,说句漫卷“文献”喜欲狂可不为过。

最后,夹带些私心,真希望在国师Kennedy教授的加盟下,这个在某宝上一毫克要大几十的长寿宝贝,未来能“放下身段”,从人民中来,再回到人民中去。

—— TIMEPIE ——

参考文献

[1] Chen-Yu Liao, PhD, Oona M P Kummert, HSD, Amanda M Bair, BS, Nora Alavi, HSD, Josef Alavi, BS, Delana M Miller, BS, Isha Bagga, BS, Anja M Schempf, BS, Yueh-Mei Hsu, PhD, Bruce D Woods, II, BS, Stephen M Brown Mayfield, BS, Angelina N Mitchell, BS, Gabriella Tannady, BS, Aislinn R Talbot, BS, Aaron M Dueck, BS, Ricardo Barrera Ovando, MS, Heather D Parker, MS, Junying Wang, MD, Jane K Schoeneweis, BS, Brian K Kennedy, PhD. (2021). The Autophagy Inducer Spermidine Protects Against Metabolic Dysfunction During Overnutrition, The Journals of Gerontology: Series A. https://doi.org/10.1093/gerona/glab145

[2] Rosenheim O. (1924). The Isolation of Spermine Phosphate from Semen and Testis. The Biochemical journal, 18(6), 1253–1262.1. https://doi.org/10.1042/bj0181253

[3] Madeo, F., Eisenberg, T., Pietrocola, F., & Kroemer, G. (2018). Spermidine in health and disease. Science (New York, N.Y.), 359(6374), eaan2788. https://doi.org/10.1126/science.aan2788

[4] Eisenberg, T., Knauer, H., Schauer, A. et al. Induction of autophagy by spermidine promotes longevity. Nat Cell Biol 11, 1305–1314 (2009). https://doi.org/10.1038/ncb1975

[5] Eisenberg, T., Abdellatif, M., Schroeder, S., Primessnig, U., Stekovic, S., Pendl, T., Harger, A., Schipke, J., Zimmermann, A., Schmidt, A., Tong, M., Ruckenstuhl, C., Dammbrueck, C., Gross, A. S., Herbst, V., Magnes, C., Trausinger, G., Narath, S., Meinitzer, A., Hu, Z., … Madeo, F. (2016). Cardioprotection and lifespan extension by the natural polyamine spermidine. Nature medicine, 22(12), 1428–1438. https://doi.org/10.1038/nm.4222

[6] Chrobok, L., Klich, J.D., Sanetra, A.M., Jeczmien-Lazur, J.S., Pradel, K., Palus-Chramiec, K., Kepczynski, M., Piggins, H.D. and Lewandowski, M.H. (2021), Rhythmic neuronal activities of the rat nucleus of the solitary tract are impaired by high-fat diet - implications for daily control of satiety. J Physiol. Accepted Author Manuscript. https://doi.org/10.1113/JP281838

[7] Rosen H. (2014). Is Obesity A Disease or A Behavior Abnormality? Did the AMA Get It Right?. Missouri medicine, 111(2), 104–108.

[8] Mittal B. (2019). Subcutaneous adipose tissue & visceral adipose tissue. The Indian journal of medical research, 149(5), 571–573. https://doi.org/10.4103/ijmr.IJMR_1910_18

[9] https://www.endocrinology.org/endocrinologist/126-winter17/features/adipose-tissue-a-fat-lot-of-good/

[10] Glick, D., Barth, S., & Macleod, K. F. (2010). Autophagy: cellular and molecular mechanisms. The Journal of pathology, 221(1), 3–12. https://doi.org/10.1002/path.2697

[11] Rabanal-Ruiz, Y., Otten, E. G., & Korolchuk, V. I. (2017). mTORC1 as the main gateway to autophagy. Essays in biochemistry, 61(6), 565–584. https://doi.org/10.1042/EBC20170027

[12] Geng, L., Lam, K., & Xu, A. (2020). The therapeutic potential of FGF21 in metabolic diseases: from bench to clinic. Nature reviews. Endocrinology, 16(11), 654–667. https://doi.org/10.1038/s41574-020-0386-0

[13] Braun, L. R., Feldpausch, M. N., Czerwonka, N., Torriani, M., Grinspoon, S. K., & Stanley, T. L. (2017). Fibroblast growth factor 21 decreases after liver fat reduction via growth hormone augmentation. Growth hormone & IGF research : official journal of the Growth Hormone Research Society and the International IGF Research Society, 37, 1–6. https://doi.org/10.1016/j.ghir.2017.10.002

[14] Partridge, L., Fuentealba, M., & Kennedy, B. K. (2020). The quest to slow ageing through drug discovery. Nature reviews. Drug discovery, 19(8), 513–532. https://doi.org/10.1038/s41573-020-0067-7