全球肥胖發(fā)病率仍在持續(xù)上升,肥胖通過(guò)增加多種疾病的風(fēng)險(xiǎn)而縮短預(yù)期壽命。為應(yīng)對(duì)日益久坐的生活方式和熱量攝入過(guò)剩,生活方式的改變已廣受關(guān)注,但對(duì)大多數(shù)人而言,改善飲食仍然困難重重。這一挑戰(zhàn)部分源于維持體重穩(wěn)定的穩(wěn)態(tài)機(jī)制會(huì)抵抗體重下降。胃饑餓素和瘦素是分別促進(jìn)食欲和飽腹感的激素。長(zhǎng)期飲食過(guò)量會(huì)破壞瘦素和胃饑餓素的信號(hào)通路,損害食欲的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié),從而促進(jìn)肥胖的發(fā)生。
(圖片源自網(wǎng)絡(luò))
基于此,2025年10月15日,美國(guó)BUCK巴克抗衰研究所Pankaj Kapahi研究團(tuán)隊(duì)在Cell Reports雜志發(fā)表了“Glycation-lowering compounds inhibit ghrelin signaling to reduce food intake,lower insulin resistance, and extend lifespan”揭示了降低糖基化化合物通過(guò)抑制饑餓素信號(hào)來(lái)減少食物攝入、降低胰島素抵抗并延長(zhǎng)壽命。
一種包含煙酰胺、α-硫辛酸、硫胺素、吡哆胺和胡椒堿的組合物(Gly-Low)可通過(guò)降低小鼠體內(nèi)甲基乙二醛(MGO)及其衍生的AGE(MG-H1)水平,減輕糖基化的有害影響。在飲食中補(bǔ)充Gly-Low可減少食物攝入,降低體重的同時(shí)保持肌肉質(zhì)量,改善胰島素敏感性并延長(zhǎng)瘦素受體缺陷型(Leprdb)和野生型C57BL/6J小鼠的生存期。轉(zhuǎn)錄組、蛋白組和功能分析表明,Gly-Low通過(guò)抑制下丘腦中饑餓素和AMPK信號(hào)通路來(lái)抑制食欲刺激,從而降低饑餓反應(yīng)。與這些分子研究結(jié)果一致,Gly-Low可抑制饑餓素介導(dǎo)的饑餓反應(yīng)。作為一種晚年開(kāi)始干預(yù)的手段,Gly-Low可減緩下丘腦衰老的特征,改善葡萄糖穩(wěn)態(tài)和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力并延長(zhǎng)壽命,表明其在緩解與年齡相關(guān)的功能衰退方面具有潛在益處。
圖一 Gly-Low減輕瘦素受體缺陷糖尿病小鼠多食與肥胖
高血糖(常見(jiàn)于糖尿病)會(huì)加速晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)的形成和在多種組織中的積累,導(dǎo)致腎病、視網(wǎng)膜病變、心肌病、神經(jīng)病變和血管損傷等疾病。在秀麗隱桿線蟲(chóng)中,缺乏內(nèi)源性甲基乙二醛(MGO)解毒通路的glod-4突變體會(huì)出現(xiàn)類似糖尿病的癥狀,包括周圍神經(jīng)病變和壽命縮短。
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作者篩選發(fā)現(xiàn),由α-硫辛酸、煙酰胺、胡椒堿、吡哆胺和硫胺素組成的Gly-Low組合,在細(xì)胞中能有效對(duì)抗甲基乙二醛(MGO)引起的神經(jīng)損傷。在肥胖糖尿病Leprdb小鼠中,Gly-Low顯著降低血漿MGO和糖基化產(chǎn)物,減少食物攝入,抑制體重增長(zhǎng),改善體脂分布并維持瘦體重。治療小鼠肝臟脂肪沉積減少,血糖、尿糖和蛋白尿明顯改善,腎功能受損減輕。最顯著的是,Gly-Low完全阻止了Leprdb小鼠的早期死亡。實(shí)驗(yàn)排除了味覺(jué)厭惡導(dǎo)致進(jìn)食減少的可能,表明Gly-Low通過(guò)減輕糖基化應(yīng)激和多食癥,有效緩解糖尿病及肥胖相關(guān)病理,具有重要治療潛力。
圖二 Gly-Low獨(dú)立于瘦素通路抑制食欲并減輕體重
在瘦素受體缺陷小鼠模型實(shí)驗(yàn)之后,作者在4月齡野生型C57BL/6J小鼠中測(cè)試了Gly-Low的最高劑量。對(duì)雄性野生型小鼠進(jìn)行長(zhǎng)期治療后,其體重和食物攝入量均出現(xiàn)了類似的下降并維持在較低水平。
經(jīng)過(guò)6個(gè)月的治療,接受Gly-Low的小鼠平均減重13.2%,而對(duì)照組小鼠平均增重16.9%。與在Leprdb小鼠中的觀察一致,代謝籠測(cè)試證實(shí),體重減輕主要?dú)w因于進(jìn)食減少,而非活動(dòng)量或代謝率的變化。
研究發(fā)現(xiàn),Gly-Low在雄性和雌性野生型小鼠中均能顯著減少食物攝入并降低體重,且無(wú)性別差異。成分分析顯示,α-硫辛酸是抑制食欲的主要驅(qū)動(dòng)因素,而煙酰胺和硫胺素通過(guò)獨(dú)立于進(jìn)食的機(jī)制影響體重。Gly-Low及其組分對(duì)垂體激素(如促腎上腺皮質(zhì)激素)有累加效應(yīng),但整體不影響瘦素信號(hào)通路。
外源性瘦素實(shí)驗(yàn)和pSTAT3染色證實(shí),Gly-Low的作用不依賴瘦素通路,表明其通過(guò)獨(dú)立機(jī)制調(diào)控能量平衡。
圖三 Gly-Low可改善與衰老相關(guān)的葡萄糖穩(wěn)態(tài)失調(diào)和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力下降并延長(zhǎng)壽命
隨著年齡增長(zhǎng),糖基化應(yīng)激增加,加速了與衰老相關(guān)的各種狀況。
為測(cè)試Gly-Low(1×劑量)是否能緩解與年齡相關(guān)的功能衰退,作者評(píng)估了中年(12月齡,治療8個(gè)月)和老年(24至25月齡,治療4至5個(gè)月)野生型雄性小鼠的葡萄糖代謝和運(yùn)動(dòng)功能。
與年輕野生型小鼠類似,接受Gly-Low治療的老年小鼠相對(duì)于對(duì)照組表現(xiàn)出食物攝入和體重的快速下降。雖然在治療的前12周內(nèi)進(jìn)食量顯著減少,體重也初期下降,但隨后體重趨于穩(wěn)定并在實(shí)驗(yàn)剩余期間持續(xù)低于對(duì)照組。與在Leprdb小鼠中觀察到的葡萄糖穩(wěn)態(tài)改善相似,接受Gly-Low治療的中年小鼠在葡萄糖耐量試驗(yàn)中表現(xiàn)出更好的葡萄糖代謝。在注射外源性葡萄糖后,Gly-Low治療組小鼠的最高血糖水平比對(duì)照組低47.0%,曲線下面積(AUC)低45.4%。此外,胰島素反應(yīng)測(cè)試顯示,Gly-Low治療組小鼠的血糖從基線水平下降了62.7%,而對(duì)照組僅下降33.5%。
隨著年齡增長(zhǎng),野生型C57BL/6J小鼠會(huì)出現(xiàn)葡萄糖穩(wěn)態(tài)失調(diào),表現(xiàn)為空腹和非空腹血糖水平升高。Gly-Low顯著降低了中年和老年小鼠的空腹血糖水平。為評(píng)估與年齡相關(guān)的運(yùn)動(dòng)功能衰退,作者進(jìn)行了用于評(píng)估隨年齡下降的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)和神經(jīng)肌肉功能的轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)。接受Gly-Low治療的小鼠在中年和老年組中均表現(xiàn)優(yōu)于對(duì)照組,表明治療有助于保持運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力。
研究發(fā)現(xiàn),在24月齡老年小鼠中啟動(dòng)Gly-Low干預(yù)可顯著延長(zhǎng)壽命:中位壽命延長(zhǎng)8.25%,最大壽命延長(zhǎng)5.23%,干預(yù)后生存時(shí)間增加60.7%。與熱量限制不同,其效果不僅源于進(jìn)食減少。轉(zhuǎn)錄組分析顯示,Gly-Low逆轉(zhuǎn)了部分隨年齡發(fā)生的下丘腦基因表達(dá)變化,表明其通過(guò)改善下丘腦衰老相關(guān)轉(zhuǎn)錄失調(diào),發(fā)揮延壽作用。
總結(jié)
熱量限制(CR)是迄今為止最有效且在多種物種中廣泛保守的延長(zhǎng)健康壽命和壽命的干預(yù)手段之一。該研究鑒定出Gly-Low(一種降低糖化反應(yīng)的化合物組合)是一種有前景的治療手段,可通過(guò)靶向糖酵解解毒和食欲調(diào)節(jié)通路,減少小鼠的食物攝入并延長(zhǎng)其壽命。這些發(fā)現(xiàn)提出了一種對(duì)抗肥胖和衰老相關(guān)衰退的策略,為傳統(tǒng)熱量限制提供了一種替代方案。
文章來(lái)源
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116422
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