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抗衰药物研发
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Cell:刘光慧团队破译运动抗衰密码,确定首个“运动模拟物”——甜菜碱,开拓科学抗衰新路径
生物世界· 2025-06-25 22:37
运动抗衰分子机制研究 - 研究团队首次系统解析人体对急性单次运动与长期规律运动的分子-细胞动态响应谱,揭示肾脏是运动效应的关键应答器官,其内源代谢物甜菜碱作为衰老延缓的核心分子信使[2] - 甜菜碱通过靶向抑制天然免疫枢纽激酶TBK1,协同阻遏炎症并缓解多器官衰老进程[2] - 该发现为"运动即青春之泉"提供分子证据,开创基于"运动模拟药物"实现系统性抗衰干预的全新策略[3] 跨物种研究设计 - 研究团队同步开展小鼠与人类运动健康研究,系统刻画年轻及年老小鼠14种器官组织对长期有氧运动的响应特征[6] - 解析运动通过重塑节律因子调控网络、激活血管新生信号、抑制多器官慢性炎症等核心通路延缓衰老的整合机制[6] - 招募13名健康男性志愿者开展严格对照试验,分为45天静息基线期、一次性5公里跑步急性运动期和25天长期规律运动期[7] 多组学分析框架 - 构建多模态数据耦合分析框架,将运动适应性反应解构为可量化的多组学动态网络[9] - 运用血液单细胞转录组学、血浆蛋白质组学、血浆代谢组学以及肠道微生物组学和代谢组学进行综合分析[9] - 结合"人-鼠"跨物种验证体系,系统解析单次急性运动与长期规律运动后的生理适应表现与机制[9] 运动延缓衰老机制 - 急性运动激发"生存应激型"代谢风暴与氧化损伤,长期运动驱动健康导向的代谢-免疫稳态重塑[11] - 长期运动从三方面延缓T细胞衰老:增强基因组稳定性、激活NRF2通路抑制炎症、促进T细胞存活增殖分化[12] - 长期运动上调肾脏甜菜碱水平,其合成依赖线粒体胆碱的两步氧化代谢,CHDH是关键限速酶[13] 甜菜碱抗衰效应 - 甜菜碱能精准模拟长期运动益处,改善多种人类二倍体细胞的衰老表型[14] - 老年小鼠口服甜菜碱延长健康寿命,显著改善代谢能力、肾功能、运动协调性等五大功能指标[14] - 甜菜碱特异性结合TBK1并抑制其激酶活性,阻断下游IRF3/NF-κB信号通路激活,抑制促炎因子表达[15] 研究成果转化 - 甜菜碱被确立为首个机制明确的内源性"运动模拟物",为无法耐受高强度运动的老年群体提供潜在抗衰策略[20] - 开创"内源性代谢物介导运动效益"研发新范式,将复杂生理效应转化为可量化、可操作的化学语言[20] - 研究成果为基于代谢重编程的衰老干预开辟新路径,深化对运动健康益处的认知[22] 其他相关研究 - 构建具有抗衰老、抗应激、抗恶性转化三重抗性的工程化人类抗衰型间充质祖细胞,可显著延缓多器官衰老[27] - 证实二甲双胍能够重置灵长类动物衰老时钟,显著延缓衰老[31] - 发现免疫球蛋白积累是衰老的关键特征和驱动因素,构建多器官衰老时空图谱[35] - 发现CHIT1阳性小胶质细胞驱动运动神经元衰老,补充维生素C可抑制脊髓运动神经元衰老[37] - 揭示内源性逆转录病毒亚家族在细胞衰老过程中被唤醒,提出古病毒复活介导衰老理论[43]