要说加速衰老的因素,自由基绝对能排上前三,这些高度活跃的强氧化性分子,无时无刻不在侵蚀我们体内细胞,引发身体组织的各种功能障碍与损伤。那,有什么办法来阻止这些诱发衰老的自由基?
就在刚刚落幕的这场汇聚了千名抗衰爱好者的衰老干预论坛中,我们荣幸邀请到了来自新加坡国立大学的自由基理论的奠基人—Barry Halliwell教授,他给我们分享了有关自由基研究领域的最新动态。
尽管已经75岁高龄,但Barry Halliwell教授依然精神矍铄、思维敏捷,作为本届论坛开幕式后的第一位嘉宾,他围绕抗氧化剂与自由基的作用的精彩演讲,引燃了现场观众的极大兴趣和热情,更有甚者,直接促进了现场研究端和企业端的相关合作。
除了正式演讲,为了满足观众们的好奇心和求知欲,Halliwell教授还参加了时光派组织的特别议程——抗衰主题圆桌讨论。在讨论中,Halliwell教授与包括Miller教授在内的多位专家学者共同探讨了长寿领域的未来研究方向、衰老生物标志物和衰老时钟等热点话题。
图注:自由基理论奠基人Halliwell教授
什么?没参加?虽然可惜,但也别着急,派派整理了Halliwell教授的核心演讲重点,让你足不出户就能了解氧自由基的前世今生,以及最新的抗氧化剂—麦角硫因的抗衰效果研究。
“氧自由基[1]的问题是它们可以损害我们所有身体组织中的生物分子,但这是坏事吗?其实不完全是,因为自由基能帮助你抵御传染病。”
作为细胞内的“第二信使”,自由基能参与细胞信号的传导过程[2],同时,就像Halliwell教授说的那样,它还能帮助细胞调节Y症反应来清除病原体[3-4]。
但自由基可不是越多越香,它的反应性太强,动不动就给身体造成氧化损伤[5]。而且因为衰老,老年人的氧化损伤修复速度比不上年轻人,这就有点棘手了。特别是大脑,它可是自由基攻击的头号靶子,一旦氧化损伤累积,不赶紧逆转,就可能引发痴呆、以及认知障碍。
看来,要想消灭自由基,从外部补充抗氧化剂(Vc、VE等)似乎是个不错的选择。它们能捐赠电子来中和自由基,抑制其氧化作用从而保护细胞[6]。所以……补点维E?不过经历过一轮又一轮的临床试验的Halliwell教授告诉你:毫无用处!
高剂量的维生素E并不能防止痴呆的发展。这可能是因为:
1、大脑中已经含有一定水平的维生素E,再服用高剂量的补充剂也很难再提高。
2、维生素E主要护的是脂质,而对大脑里各种葡萄糖代谢的酶(蛋白质)却并无保护效果。
虽然传统维生素类抗氧化剂对保护大脑爱莫能助,但在长达数十年的自由基研究中,Halliwell教授取得了突破。他发现了一种来自蘑菇的新型抗氧化剂——麦角硫因,与其他抗氧化剂不同的地方在于,这种物质能够有效对抗自由基引发的认知衰老。
图注:麦角硫因及其两种互变异构体形式(硫醇、硫酮)
作为组氨酸的衍生物、麦角菌的代谢物之一的麦角硫因,主要以稳定的硫酮形式存在,因此也被称作含硫氨基酸[7]。
作为抗氧化剂,麦角硫因不仅能有效清除体内的自由基(ROS)减少氧化应激[8],还能激活肌肉线粒体中的3-巯基丙酮酸硫转移酶(MPST),从而提高线粒体呼吸和运动表现[9]。
图注:麦角硫因发挥抗氧化功效
而要说麦角硫因的优势,则不得不说维生素E做不到的事——对随年龄增长产生的认知障碍的改善。Halliwell教授团队测定了老年认知功能障碍与正常人血浆中麦角硫因的浓度,发现与认知功能正常的人相比,认知障碍和痴呆患者的血浆麦角硫因水平显著降低[10]。
图注:有认知障碍的人,血浆内麦角硫因浓度更低
而且,即使尚且没有发生明显的认知降低,随着年龄的增长,人体血液中的麦角硫因含量也会逐渐减少,一旦降低到阈值以下(约为810 nM),人类患与年龄相关的认知类J病风险也会显著增加!
图注:血浆内麦角硫因浓度低更容易引发认知障碍
当然,上述研究还只保留在相关性层面。只能说麦角硫因与认知风险有关。于是接下来,Halliwell教授团队马不停蹄地开展了大量实验,验证麦角硫因在神经退行性J病模型中的效果。
图注:不同神经退行性模型中麦角硫因的效果
在线虫模型中,研究人员发现麦角硫因能抑制β-淀粉样蛋白的毒性,使线虫平均延寿6%—12%;
对于果蝇,1 mM的麦角硫因也能显著提高果蝇的攀爬得分(反映大脑对运动的控制水平)、多巴胺及ATP水平;
同样的,经过麦角硫因处理后,认知障碍小鼠在水迷宫测试中的潜伏期显著缩短(越短表示学习和记忆力越有进步)。
从线虫到果蝇,再到小鼠,麦角硫因似乎在对抗神经退行性J病方面已经展现出了不小的潜力。但新的问题又出现了,人体自产麦角硫因基本没戏,要想补充就得靠外源摄入,这外来的东西,人体吸收能力和安全性真的能有保障吗?
别担心,Halliwell教授通过研究为大家解惑。虽然自产麦角硫因有难度,但从饮食中获得的麦角硫因却意外的容易被人体吸收,至于要从哪儿获得……可能还属蘑菇最多[11]。
图注:许多食物中都含有可检测水平的麦角硫因
我们体内的肠道组织含有一个特定的转运蛋白OCTN1,能高效地把从蘑菇等食物中获得的麦角硫因吸收进体内,然后分发到各个角落的身体组织。
其次,针对安全性问题,Halliwell教授团队也开展了一项小样本临床研究!他们招募了150名有轻度认知障碍风险的老年受试者,让其每周三次服用剂量为25 mg/kg的麦角硫因。
图注:麦角硫因的小样本临床研究
在持续两年的试验后,受试者体内的麦角硫因浓度显著上升、认知表现被显著改善,而且在对他们肝功能、肾功能、血液进行测试后,完全没有发现不良反应迹象。
到这为止,Halliwell教授的研究内容也就告一段落了。他在演讲中提到未来研究方向:他们将通过一系列细胞实验和动物模型以及临床实验,继续深入探索麦角硫因(ET)的神经保护作用机制并确定可维持体内健康的麦角硫因最佳水平等等。
“你得吃富含水果和蔬菜的饮食,远离加工食品,多做运动。别想着可以靠不良的生活方式,然后随便吃点补品就万事大吉。如果你饮食健康,那你摄入的抗氧化剂和其他保护性化合物就已经相当高了。所以,我给大家的建议是,多吃点蘑菇。”Halliwell教授如是说。
时光派总结
Halliwell 教授的演讲揭示了自由基和抗氧化剂在人体健康和衰老中的重要作用,也展示了从对抗自由基角度出发的新一代抗衰潜力物质麦角硫因。
对现如今这个衰老生物学学科研究与老龄化社会需求同步飞跃的时代来说,他的研究不仅是科学理论研究的进步,更是贴近每个人生活、延长每个人生命的“民生之举”,还是为抗衰行业及相关企业带来新机遇的“灵感源泉”。
目前,不止是Halliwell教授团队,不少类似的研究团队和相关企业还在为麦角硫因的作用机制、最佳摄入量和长期安全性作更多、更深的努力,但通过在本次时光派衰老干预论坛上他的演讲描述,我们或许已经能窥到一个能轻松解决衰老相关氧化应激、认知障碍问题的未来。
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