衰老难题被攻克,辅酶NAD+影响端粒变短

  当每个人出生时,一种叫做衰老的炸药都埋在他的身体里。外部不良刺激产生的火花将沿着端粒的导火索向炸药内部延伸。当端粒燃尽时,衰老就会爆发。

  端粒是衰老的导火索,主要是因为附着在每个染色体末端的小结构会随着细胞分裂的数量而缩短,以确保DNA不受损害。正是基于这一特点,科学界一直将端粒长度视为衡量衰老过程的黄金标志。

  目前,几乎所有围绕端粒的抗衰老手段都在努力减缓导火索的燃烧速度或延长导火索的长度。最近,世界上最大的抗衰老学术机构NIA(美国抗衰老研究所)的一位中国科学家找到了一种新的方法,直接将注意力集中在炸药中,破解了端粒过短与衰老的分子关系,提出了将衰老变成哑炮的新抗衰老理念。

  本研究发表在顶级科研期刊《TheEMBOJournal》11月刊上。

  研究人员首先从天生端粒过短的先天性角化不良(dyskeratosiscongenita)患者体内收集了大量细胞样本,进行了一系列全面分析。没想到,端粒过短对细胞的最大影响是NAD+水平。

辅酶NAD+

  NAD+代谢对细胞的影响最大。

  这是近年来生物学领域最大的灯下黑。NAD+是一种与衰老直接相关的重要代谢物。衰老会加速这种物质的流失。补充NAD+可以反过来延缓衰老。世界各地的研究人员都知道NAD+和端粒是衰老的重要贡献者,但从未想过这两位贡献者在某种意义上实际上是一体的。

  更有趣的是,NMNATS和NAMPT等关键NAD+生物合成酶在短端粒细胞中的活性没有改变。这一结果与普林斯顿大学刚刚公布的一组颠覆性研究数据不谋而合。NAD+水平会随着年龄的增长而下降。问题不在于合成能力下降,一切都是因为消耗水平大大提高。

  NAD+下降的原因不在于合成。

  后续实验显示,NAD+消费飙升的来源不是学术界之前猜测的PARPS,也不是最熟悉的长寿蛋白Sirtuins,而是NAD+三大消耗酶中曝光率最低但功能最广泛的CD38。此外,由于这三种消耗酶将竞争性地抢占有限的NAD+资源,CD38活性的飙升直接导致PARPS失去维修DNA损伤所需的燃料,Sirtuins失去了其延寿效果,因为没有NAD+可用性。

  CD38是NAD+水平骤降的罪魁祸首。

  这些现象将导致两个严重问题。首先,NAD+水平的突然下降和Sirtuins活性的下降将直接导致线粒体功能异常。在严重扰乱能量代谢的同时,体内产生大量活性氧(ROS),对DNA等生物大分子造成严重损害。

  然后,PARPS缺乏活性,无法修复DNA损伤。

  此外,端粒TTAGG的结构特别容易成为活性氧的目标。端粒缩短和DNA损伤率进一步提高,基因组稳定性急剧下降,整个细胞将在很短的时间内被迫衰老。

  事实上,关于NAD的研究最早可以追溯到2013年,生物学家辛克烈发现了它与老年人的关系。通过实验,他发现18个月大的中年老鼠在补充NAD+后提高了肌肉功能和运动能力,与老化相关的指标趋于年轻。

  基于此,许多学者开始投资于物质研究。到目前为止,《cell》、《nature》等顶级期刊已经接受了1000多项相关科学研究。随着科学研究的不断成熟,科学家们还开发了赛乐瑞膳食剂,它已经在东方落地,以满足大多数人的需求。这些物质的受欢迎程度仍在上升。就连香港富豪也投资2亿元布局银发市场。

  科学研究仍在不断更新和迭代。近年来,清华-北京大学生命联合中心、四川医科大学和庆应大学对人体进行了相关研究,发现NAD+物质具有抗衰老的潜力。