石榴+肠道菌=延长寿命？Nature子刊揭示抗衰老新公式
2016/7/14 6:48:08 世界医疗科技资讯
导读
石榴能够延缓衰老吗？坊间一直流行这一说法，但是相关研究证据很薄弱。近期，来自于瑞士联邦理工学院(EPFL)的研究团队发现，石榴中含有一种化合物，能够在肠道微生物的作用下转变成一种延缓肌肉细胞衰老的关键分子。当他们以线虫和老鼠为研究模型时，发现该分子的抗衰老效果惊人。
石榴能够延缓衰老吗？坊间一直流行这一说法，但是相关研究证据很薄弱。来自于瑞士联邦理工学院(EPFL)的研究团队对这一课题进行了深入研究。他们发现，石榴中含有一种化合物，能够在肠道微生物的作用下转变成一种延缓肌肉细胞衰老的关键分子。当他们以线虫和老鼠为研究模型时，发现该分子的抗衰老效果惊人。相关研究成果发表于Nature子刊《Nature Medicine》。
线粒体是发生生物氧化、能量转换的场所，是细胞的“动力工厂”。随着年龄增长，在受到细胞衰老、营养缺乏等刺激后，线粒体会发生去极化损伤，并最终被溶酶体回收、降解。这一过程称作“线粒体自噬”。
但是，一旦破损的线粒体不能及时被清理反而在细胞内累积，则会影响细胞、组织的正常功能。此外，也有研究表明，线粒体自噬过程发生故障与老龄化疾病有关联，例如帕金森症。
Urolithin A ：唯一可以重启“线粒体自噬”的分子，延长线虫寿命
EPFL团队发现，urolithin A能够恢复线粒体自噬过程。文章共同作者、神经科学教授Patrick Aebischer表示，urolithin A的这一修复功能是独一无二的，也是已有研究中唯一一个能够重启线粒体清理过程的分子。而且，urolithin A是一个完全天然的化合物。
秀丽隐杆线虫是研究老化、衰老机理的模式动物，其老年期大约在8-10天后。Aebischer团队选取秀丽隐杆线虫作为研究模型，从细胞水平首次验证了urolithin A分子的功能。结果发现，体内生成urolithin A的线虫，其寿命平均延长了超45%。此外，urolithin A还有阻止破损线粒体在细胞内恶意累积的功能。
Urolithin A ：生成过程离不开肠道菌，改善老年鼠的运动耐力
这一结果大大激励了研究团队深入研究的决心。紧接其后，他们又选取老鼠模型进行了类似的试验，并取得了相同的积极结果：相比于同年龄的对照组，试验组老年鼠(≥2岁)的跑步耐力提高了42%。 而且，对于年轻老鼠而言，urolithin A同样能够改善它们的运动耐力。
但是，研究人员强调，已有的研究结果并不意味人们可以通过食用石榴达到减缓衰老、保持运动能力的目的。因为石榴并不含有发挥上述功效的urolithin A分子，它只含有鞣花单宁家族的一个前体分子。那么，这一前体分子如何转变成urolithin A的呢？
研究证实，当前体分子“行至”肠道，它会与水发生化学反应降解形成鞣花酸，鞣花酸在肠道菌的作用下最终分解成urolithin A。也正是因为urolithin A生成是一个多步骤过程，且依赖于肠道微生物，所以urolithin A的分泌量存在个体差异。
开启临床试验，从营养角度对抗衰老
所以，如果你的肠道菌群恰巧不含有urolithin A生成的必要微生物，那么即便食用石榴也不会产生上述功效。
为了努力克服这一局限，研究团队成立了一家生物科技公司Amazentis，开发出一种精准提供urolithin A标准化剂量的方法。目前，验证urolithin A延缓人衰老能力的临床试验已经开启，研究团队对其持乐观态度。
除了石榴，生成urolithin A的鞣花单宁前体物质还存在于许多坚果和浆果中。
石榴真的是超级食物(Superfood)可以帮助我们中和机体老化进程吗？截止到目前为止，科学家们的研究数据并不足以说明，近日刊登于国际杂志Nature Medicine上的一项研究报告中，来自瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)和Amazentis公司的研究人员就想通过研究揭示石榴到底是否可以帮助减缓机体衰老。研究者表示，当肠道中的微生物将石榴中的特殊分子经过转化后就可以促使机体肌肉细胞自我保护抵御老化，在线虫和啮齿类动物中，这种效应也是非常惊人的，目前研究者正在进行人类临床试验。
随着机体衰老，我们的细胞会努力再循环机体的能量，而作为细胞能量工厂的线粒体一旦发生降解就会影响许多组织的健康，比如肌肉等，随着年龄增长机体就会不断衰弱；而且线粒体的功能失调往往和多种老化疾病发生直接相关，比如帕金森疾病等。
研究者在石榴中发现的这种名为urolithin A的分子可以设法帮助细胞重新建立循环线粒体缺失组分的能力，同时该分子还可以帮助线粒体重新建立清除功能，即线粒体自噬过程。当对秀丽隐杆线虫进行研究时，研究者发现，相比对照组而言，暴露于urolithin A中的线虫寿命可以增加超过45%。随后研究人员对小鼠也进行了类似的实验，结果表明，相比对照组老年小鼠(2岁左右)而言，同龄小鼠在跑步时的耐力可以增加42%。
研究者指出，石榴中并不包含这种神奇的分子urolithin A，而只是该分子的前体，该分子在进入机体后可以被肠道中生存的微生物转化成为urolithin A，因此urolithin A分子的产量往往依赖于不同种类的动物及其肠道中寄居的微生物，有些个体并不会产生该分子，如果你并不幸运的话，那么石榴汁或许对你并无益处。
对于那些机体中没有合适的菌群的人们而言，科学家们就设计了一种方法可以精巧地将一定剂量的urolithin A分子运输到个体机体中，如今在欧洲的医院里，Amazentis公司的科学家正在对人类进行临床试验来检测该分子的作用效果。urolithin A分子的功能实际上是几千万年来植物、细菌和动物平行进化而产生的产物，研究者Chris Rinsch表示，我们不仅能够在石榴中找到urolithin A的前体物质，还能够在许多坚果和浆果中找到这种前体分子，然而当在肠道中被细菌转化形成urolithin A分子后，细菌就必须对其破碎，因此随着消化过程进行，其中产生的一种物质就会对机体带来益处。
这项研究中，研究者们为我们提供了一种新方法来帮助抵御肌肉的退化；通过实现机体自我更新，urolithin A分子或许就可以帮助机体成功抵御衰老，而许多尽可能增加机体肌肉量的药物或许并不可能帮助抵御衰老。本文的研究结果或可帮助研究者后期通过更为深入的研究来基于urolithin A分子开发可以真正帮助人类抵御衰老的新型方法。
原文阅读
Nature Medicine Year published:(2016)
DOI:doi:10.1038/nm.4132
Urolithin A induces mitophagy and prolongs lifespan in C. elegans and increases muscle function in rodents
Dongryeol Ryu, Laurent Mouchiroud, Pénélope A Andreux, Elena Katsyuba, Norman Moullan, Amandine A Nicolet-dit-Félix, Evan G Williams, Pooja Jha, Giuseppe Lo Sasso, Damien Huzard, Patrick Aebischer, Carmen Sandi, Chris Rinsch & Johan Auwerx
The biological effects of urolithins remain poorly characterized, despite wide-spread human exposure via the dietary consumption of their metabolic precursors, the ellagitannins, which are found in the pomegranate fruit, as well as in nuts and berries. We identified urolithin A (UA) as a first-in-class natural compound that induces mitophagy both in vitro and in vivo following oral consumption. In C. elegans, UA prevented the accumulation of dysfunctional mitochondria with age and extended lifespan. Likewise, UA prolonged normal activity during aging in C. elegans, including mobility and pharyngeal pumping, while maintaining mitochondrial respiratory capacity. These effects translated to rodents, where UA improved exercise capacity in two different mouse models of age-related decline of muscle function, as well as in young rats. Our findings highlight the health benefits of urolithin A and its potential application in strategies to improve mitochondrial and muscle function.
http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.4132.html
http://weixin.100md.com
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