细胞衰老之谜揭开,专家:端粒过短导致NAD+不足

  2020年11月,科学期刊《The EMBO Journal》上发表了一篇关于端粒与NAD+之间的研究论文,论文显示端粒过短会导致体内NAD+水平的不足,从而引发细胞衰老。

  端粒是染色体末端的小型结构,随细胞分裂次数增加而逐渐缩短,这项结果与体内NAD+的消耗不谋而合。

  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。

端粒过短导致NAD+不足

  端粒过短导致NAD+不足,导致细胞衰老。

  这种由NAD+不足催化的衰老爆发是当前科学界对端粒与衰老关系的最清晰描述。如果端粒问题的来源是CD38消耗了太多的NAD+,那么抑制CD38或补充NAD+就不能直接停止衰老吗?

  果然,研究人员发现,一旦CD38的活性减弱,细胞的衰老状态就会显著改善,无论是基因手段还是药物手段。然而,鉴于CD38参与了太多必要的生理过程,长期抑制这种关键酶的活性并不是一种可行的方法,因此研究人员分别在人体细胞和小鼠中使用NMN和NR进行测试。

  这两种NAD+前体显著恢复了端粒过短引起的线粒体问题,线粒体功能得到修复,活性氧大幅减少,直接延缓了细胞中端粒的缩短。IL-6.IL-8等炎症因子和P16、P21等衰老标志的大幅减少,也再次证实了NR和NMN可以成功防止端粒过短细胞的老化。

  补充NAD+完全恢复了端粒过短引起的一系列衰老问题。

  统一是人类骨子里的一种本能,这在科学家对理论统一的追求中尤为明显。自2013年洛特兹博士提出经典的9个衰老标志以来,科学家们一直在试图挖掘每个标志之间的潜在联系,并幻想找出这9个标志的共同原因。

  本研究提出的新模型利用简单的NAD+作用原理,将细胞衰老和线粒体功能障碍都连接在一起,为科学家在生命科学领域的研究打开了新的大门。