“长寿药”成果扎堆!“神药”雷帕霉素抗衰老出新成果
2017/04/10
3月底,小编曾在《接二连三!长寿药最近“喜讯”太多了》一文中总结了近期“长寿药”的多项研究进展;其中,包括了二甲双胍、白藜芦醇这二大热门“潜力股”的最新研究成果。近日,另一长寿药热门候选者雷帕霉素也有了“新动静”。


3月31日, Aging Cell杂志发表了题为“Rapamycin inhibits the secretory phenotype of senescent cells by a Nrf2-independent mechanism”的论文。来自俄勒冈州立大学的科学家们证实,雷帕霉素能够帮助对抗神经系统损伤,如阿尔茨海默症。

该研究的通讯作者Viviana Perez表示,这一发现有望为神经系统疾病提供新的治疗途径。

SASP

Perez说:“雷帕霉素的价值显然与解决细胞衰老(cellular senescence)相关问题有关。到达衰老时期时,细胞会停止增殖,开始分泌引发炎症的有害物质。”

有害化合物的分泌创作了一个毒性环境,称为衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype,SASP)。SASP会破坏细胞微环境,改变相邻细胞正常运作的能力。这一广泛的过程最终与衰老相关。

雷帕霉素似乎能够帮助对抗衰老。

“细胞衰老的增加与多种退行性疾病有关,包括癌症、心脏病、糖尿病和神经系统疾病(如痴呆、阿尔茨海默症)。在实验动物中,当我们清除衰老细胞,它们会活得更久,产生更少的疾病。而雷帕霉素治疗能够带来相似的效果。” Perez 解释道。


新发现

在该研究之前,科学家们只观察到了雷帕霉素在这一过程中的一种作用机制:帮助上调Nrf2的作用。Nrf2是一个主调节器,能够“打开”(turn on)多达200个负责细胞修复、致癌物质解毒、蛋白质和脂质代谢、抗氧化保护以及其它作用的基因。

在这一研究中,科学家们发现,雷帕霉素能够帮助降低SASP水平。他们得出的结论是:除了Nrf2通路,雷帕霉素也能够直接影响SASP水平。这可能对神经元和其它类型细胞产生影响。

一些其它研究表明,SASP能够损伤帮助保护神经元功能和健康的星形胶质细胞。这可能是某些神经系统疾病的病因之一。Perez说:“雷帕霉素帮助预防SASP相关细胞损伤的能力将对解决衰老相关问题更加有益。”

抗衰老

雷帕霉素是由吸水链霉菌FC904发酵产生的三烯大环内酯类化合物,1999年作为器官移植抗排斥药物上市。近年来,随着对雷帕霉素研究的不断深入,科学家们发现雷帕霉素及其衍生物具有抗肿瘤、抗真菌、免疫抑制和抗衰老等多种生物学功能。其中,抗衰老作用尤为受到关注。

研究发现,接受雷帕霉素治疗的小鼠更加健康,认知和心血管健康有所改善,寿命更长。小编曾在《“140岁”小鼠!抗衰老“神药”雷帕霉素能否让人类实现“长寿梦”》一文中详细汇总过雷帕霉素抗衰老的关键研究,包括支持性和反对性的研究。【详细】此外,去年5月,据Fusion网站报道,华盛顿大学的生物学家 Matt Kaeberlein和他的同事 Daniel Promislow利用雷帕霉素在狗身上进行的抗衰老临床试验取得了喜人的结果。

限制性

值得注意的是,雷帕霉素一个重要的副作用限制了其作为抗衰老药物在人类中的使用。它会导致胰岛素抵抗增加,从而增加患糖尿病的风险。这一副作用也会限制雷帕霉素用于治疗退行性疾病。为克服这一问题,目前,科学家们正在寻找能够产生相似生物学作用,但不带来不必要副作用的雷帕霉素类似物。

参考资料:

New function discovered for compound that may help slow aging

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  • Rapamycin inhibits the secretory phenotype of senescent cells by a Nrf2-independent mechanism

    Senescent cells contribute to age-related pathology and loss of function, and their selective removal improves physiological function and extends longevity. Rapamycin, an inhibitor of mTOR, inhibits cell senescence in vitro and increases longevity in several species. Nrf2 levels have been shown to decrease with aging and silencing Nrf2 gene induces premature senescence. Therefore, we explored whether Nrf2 is involved in the mechanism by which rapamycin delays cell senescence. In wild-type (WT) mouse fibroblasts, rapamycin increased the levels of Nrf2, and this correlates with the activation of autophagy and a reduction in the induction of cell senescence, as measured by SA-β-galactosidase (β-gal) staining, senescence-associated secretory phenotype (SASP), and p16 and p21 molecular markers. In Nrf2KO fibroblasts, however, rapamycin still decreased β-gal staining and the SASP, but rapamycin did not activate the autophagy pathway or decrease p16 and p21 levels. These observations were further confirmed in vivo using Nrf2KO mice, where rapamycin treatment led to a decrease in β-gal staining and pro-inflammatory cytokines in serum and fat tissue; however, p16 levels were not significantly decreased in fat tissue. Consistent with literature demonstrating that the Stat3 pathway is linked to the production of SASP, we found that rapamycin decreased activation of the Stat3 pathway in cells or tissue samples from both WT and Nrf2KO mice. Our data thus suggest that cell senescence is a complex process that involves at least two arms, and rapamycin uses Nrf2 to regulate cell cycle arrest, but not the production of SASP.

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