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撰文 | 宋文法
癡呆癥,是一種慢性、進行性的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,是導致全球死亡的第七大原因。世衛(wèi)組織數(shù)據(jù)顯示,全球約有5700萬癡呆癥病例,每年新增約1000萬例,相當于每3秒就有1人患病。
衰老,是一個復雜的生物學過程,發(fā)生在生命的整個階段,是多種慢性疾病的關(guān)鍵因素之一。衰老也是阿爾茨海默?。ˋD)的最大風險因素,但其具體機制尚不明確。
GTP(三磷酸鳥苷),神經(jīng)元生物能量,是細胞內(nèi)能量代謝和信號轉(zhuǎn)導的關(guān)鍵分子之一,結(jié)構(gòu)與ATP類似。在神經(jīng)元中,GTP對維持突觸可塑性、囊泡運輸和自噬至關(guān)重要。
近日,加州大學歐文分校研究團隊在"GeroScience"期刊上發(fā)表了一篇題為"Treatment of age-related decreases in GTP levels restores endocytosis and autophagy"的研究論文。
研究顯示,衰老會導致大腦神經(jīng)元GTP能量水平下降,引發(fā)自噬和內(nèi)吞功能障礙。在小鼠模型衰老神經(jīng)元中,補充煙酰胺(NAD前體,維生素B3的一種)+綠茶多酚(EGCG,Nrf2激活劑),衰老神經(jīng)元的GTP水平在16-24小時內(nèi)恢復至年輕水平,顯著促進內(nèi)吞和自噬,并促進了β淀粉樣蛋白清除,并使神經(jīng)元存活率提高22%。
圖:論文截圖
在這項研究中,研究人員分別從年輕(2-6個月)、中年(8-11個月)和老年(17-28個月)阿爾茨海默病小鼠模型體內(nèi)分離出大腦神經(jīng)元細胞,以及自然衰老對照小鼠,通過熒光傳感器測量活細胞中的GTP水平,分析了衰老和AD模型中神經(jīng)元內(nèi)GTP水平的下降,以及細胞自噬和內(nèi)吞功能,并提出了聯(lián)合治療恢復GTP水平的潛在策略。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),衰老會導致大腦神經(jīng)元GTP能量水平下降,尤其是在線粒體中,這種下降在AD模型中更為顯著,AD模型在中年時期就出現(xiàn)了GTP水平的顯著下降。
此外,GTP的消耗是自噬過程的關(guān)鍵能量來源,抑制自噬會導致GTP積累,而誘導自噬則消耗GTP,表明GTP水平下降與自噬功能受損密切相關(guān)。
研究還發(fā)現(xiàn),隨著年齡的增長,與自噬相關(guān)的GTP酶(如Rab7和Arl8b)在神經(jīng)元中的積累增加,這可能與GTP水平的下降有關(guān)。
重要的是,當研究人員向衰老神經(jīng)元補充煙酰胺+綠茶多酚聯(lián)合治療發(fā)現(xiàn),衰老神經(jīng)元的GTP水平在16-24小時內(nèi)恢復至年輕水平,且顯著減少了與自噬相關(guān)的GTP酶(如Rab7和Arl8b)囊泡數(shù)量和大小。
煙酰胺+EGCG治療恢復神經(jīng)元的GTP水平(圖:論文截圖)
不僅如此,聯(lián)合治療還促進了細胞內(nèi)β淀粉樣蛋白的清除,并降低了蛋白質(zhì)氧化的水平,并使神經(jīng)元存活率提升了22%,表明GTP水平的恢復有助于清除Aβ和氧化損傷的蛋白質(zhì)。
煙酰胺+EGCG減少Aβ 積累和損傷蛋白質(zhì)(圖:論文截圖)
研究人員表示,這項研究首次揭示了GTP水平在衰老和AD中的關(guān)鍵作用,但這項研究基于體外實驗,需要在動物和人類體內(nèi)進一步臨床試驗驗證。
研究人員強調(diào),加州大學最近的一項臨床試驗表明,口服煙酰胺由于在血液中失活而效果不佳,需要開展更多的研究來找到實施治療的最佳方法。
綜上,這項研究揭示了GTP在衰老和神經(jīng)退行性疾病中的重要作用,為開發(fā)新的治療策略提供了理論基礎(chǔ),可能為延緩、停止,甚至逆轉(zhuǎn)衰老和AD的進程提供了一種潛在的方法。
參考文獻:
https://doi.org/10.1007/s11357-025-01786-4
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