延緩細胞衰老、增強腸道屏障!抗衰新星尿苷是人類延壽路上希望嗎

延緩細胞衰老、增強腸道屏障!抗衰新星尿苷是人類延壽路上希望嗎

近年來,衰老科學飛速發展,許多具有潛在抗衰作用的物質正被逐步發掘,並得到進一步研究,尿苷便是如此。

2月初

,尿苷首次被發現可

逆轉人類幹細胞衰老

促進多種組織修復

,此後便一直為學界關注,就在

本月5日

,一項最新研究又再度表明了尿苷的抗衰功效。

透過開展體外細胞試驗,研究人員們發現,尿苷可顯著下調腸道細胞中

衰老細胞

的比例,以及

炎症

氧化應激

水平,並增強

腸道屏障功能

,且當

老年小鼠

被餵食尿苷後,其腸道內與衰老相關的

生物標誌物

(如腸道SA-β-gal染色程度)水平明顯下降,隨老化出現的

腸纖維化

狀況得到顯著改善[1]。

尿苷研究頻傳捷報,當真是賺足了讀者們與時光派全體成員的關注,在全方位開展調研後,我們決定撰寫一期

尿苷物質科普

,一起來看看,它是否真是我們延壽路上的下一明星物質?

延緩細胞衰老、增強腸道屏障!抗衰新星尿苷是人類延壽路上希望嗎

千轉百回,

尿苷究竟何方神聖?

尿苷,全稱為

尿嘧啶核苷

,是由

尿嘧啶

核糖

構成的

小分子代謝物

,常見於如蔬菜西蘭花、西紅柿、蘑菇以及動物肝臟、奶製品等食物中,其衍生物(多種嘧啶核苷酸)可被用於

合成RNA、DNA

等遺傳物質,並參與

糖原

生物膜磷脂

的合成[2]。它就長下面這個樣子:

延緩細胞衰老、增強腸道屏障!抗衰新星尿苷是人類延壽路上希望嗎

圖注:尿苷的結構

作為生物體內一種

內源性物質

,我們的機體時刻都在進行著尿苷的

合成

分解

,一來一往,構建起內在平衡。

No.1

尿苷的合成

在細胞內,尿苷主要透過

從頭合成途徑

補救途徑

來合成[3, 4],具體步驟如下:

(1)

從頭合成途徑

:以

谷氨醯胺

為原料,在

限速酶CAD蛋白

(由CPS II、ATCase、DHO酶共同組成)催化下,經中間代謝物形成

乳清酸

(即

維生素B13

),最終生成

尿嘧啶核苷酸

UMP

,也稱一磷酸尿苷酸),UMP被去磷酸化後生成

尿苷

補充說明:該途徑的

限速步驟為谷氨醯胺轉化為維生素B13前體

二氫乳清酸

)過程,需要

消耗大量ATP

[5],同時,催化這一限速過程的CAD酶(DHO部分)又是一種

線粒體呼吸鏈耦合酶

,連線了嘧啶生物合成和線粒體能量代謝[3]。

(2)

補救合成途徑

:相比較從頭合成途徑的“漫長”,補救途徑合成尿苷就顯得鏈條要短不少——既可透過

外源補充維生素B13

,與從頭合成途徑“殊途同歸”(生成UMP,再去磷酸化生成尿苷),又能借助來源於

機體自身

或者

食物分解

得到的

核酸

核苷酸水解產物

,直接生成。並且,相較之下還是一種

耗能較低

的“省電模式”。

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圖注:尿苷合成途徑。來源[3]

No.2

尿苷的分解

肝臟

是尿苷

分解代謝

的主要場所,在這裡,尿苷被分解為

β-丙氨酸

乙醯-CoA

[6, 7]。隨後,

β-丙氨酸

可進入其他組織(如大腦和肌肉)或被排出體外,而

乙醯-CoA

在細胞

能量代謝

神經遞質

乙醯膽鹼的合成過程中起重要作用。

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圖注:尿苷分解生成β-丙氨酸過程。時光派自行整理

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相愛相殺,

“兩面派”尿苷調控機體代謝

那麼,這一與生俱來、時刻都在進行合成-分解的物質,也必然參與了生物體代謝調控這場大聯歡。近年來,研究發現,尿苷可透過調節代謝途徑的

中間體

(三磷酸尿苷酸UTP、尿苷磷酸化酶等),對整體代謝進行調控[3],尤其與

葡萄糖

脂質代謝

密切相關。

No.1

尿苷與葡萄糖代謝:初見乍歡,久處兩厭

維持機體正常的糖代謝,對改善因衰老而日漸惡化的能量穩態有重大意義。在

瘦素

(一種氨基酸產物,可參與神經內分泌、糖代謝等多過程調節[8])存在的情況下,尿苷可以

改善高脂飲食

衰老誘導

的小鼠

糖耐量

狀況,然一旦瘦素缺失,口服尿苷不僅

無法改善葡萄糖代謝

,還會導致

血糖調控能力下降

[9]。

但“兩面派”尿苷好像也沒這麼簡單,當

普通小鼠

(瘦素存在、正常飲食)

長期補充尿苷

,其骨骼肌中

尿苷衍生物

(UDP-GlcNAc:二磷酸尿苷-n-乙醯氨基葡萄糖)水平明顯增加,可能透過降低重要的

葡萄糖轉運蛋白

(GLUT4)表達,並刺激

胰島

增生[10],最終誘發胰島素抵抗[11]。

人體臨床研究

也同樣發現,

非胰島素依賴型糖尿病

患者血漿內尿苷濃度升高,並與

胰島素抵抗指數呈正相關

[12]。尿苷與葡萄糖代謝之間,可謂“相愛相殺”。

No.2

尿苷與脂質代謝:成也蕭何,敗也蕭何

調控血糖代謝的尿苷,其影響力同樣幅射了

脂質代謝

,而兩者之間的關係,似乎也同尿苷與葡萄糖代謝一般,別無二致——

短期補充尿苷可以逆轉某些藥物

(如非諾貝特和三苯氧胺)

副作用導致的脂肪肝

[13],而

長期攝入尿苷又可能誘導生物體罹患脂肪肝

[6]。

如此“陰晴不定”的結果,可能還要歸於尿苷對脂質代謝的多重複雜調控。

例如,用於預防和長期治療乳腺癌的藥物

三苯氧胺

,會增加

非酒精性脂肪肝

的發病風險,但聯合使用尿苷後,體內

中性脂肪

會被加速轉變為

膜磷脂

,減少了

細胞質中脂肪的積累

[13]。

然而,當生物體長期攝入尿苷,不僅會導致肝臟內

特異性脂肪酸結合蛋白

(FABP1)表達受到抑制,驅動脂肪肝生成,更可能透過抑制

胰島素訊號

糖基化

FOXO1蛋白

等途徑,促使

脂肪酸過多積累在肝臟中

[14, 15]。

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又一“不老藥”?

聊聊尿苷與抗衰老

介紹完尿苷在體內的迴圈過程,又瞭解其對主要代謝過程的調控,那麼在干預衰老方面,尿苷是否真有神奇功效?當下是否有紮實的科研證據為其佐證?

綜合當下研究成果,尿苷作為一種可以

透過血腦屏障進入腦區

的生物活性分子,能調控包括

記憶、神經元可塑性

在內的多種

中樞系統功能

[16],可能對

阿爾茲海默症

等衰老相關的

神經退行性疾病

起到

神經保護作用

[17-19]。

而為數不多研究“尿苷抗衰潛力”的報道稱,尿苷可能透過

逆轉幹細胞衰老,促進組織修復

,並上調機體

抗氧化酶

(如SOD、CAT、GSH)水平,最終大幅降低

促衰炎症因子

水平[20]。

在一項研究中,當學者使用

0.4 mg

尿苷

處理衰老的胃上皮細胞後,這些細胞中衰老相關標誌物(SA-β-gal、p16和p21)顯著減少,推測尿苷能夠促進衰老胃細胞中

成纖維細胞生長因子

(FGF)的表達,刺激

胃上皮細胞增殖

[21]與

胃黏膜細胞的損傷修復

[22]。

但除此之外,要問筆者有無尿苷對

模式生物

,甚至是

人類壽命長度

干預的資料,以及有無正在開展中或預備要進行的

高質量人體臨床試驗

,筆者的回答是:真的沒了……

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吃否,吃否?一起看看再說

嚼完前方的理論,終於到了“大白話”聊聊,我們能否透過補充尿苷來實現延壽心願的時候了。作為一種嘧啶核苷,尿苷為機體多種代謝過程提供物質基礎,並隨著研究不斷深入,被發現可能具有如神經保護、抗衰的功效,但客觀而言,

也真的還只是“可能”

比如,文章開頭曾提及的尿苷促進多組織再生、逆轉幹細胞衰老的發現[1],儘管研究初獲積極結果,然而還只處於

現象觀察階段,未涉及內在機制

,並且干預試驗使用

尿苷劑量較大

(如小鼠軟骨修復中的尿苷劑量,相當於

60公斤人類每天需攝入3克

),於人類而言,不僅

劑量不能作為參考

,甚至

效果也無法得到保障

此外,部分研究還發現,攝入尿苷補充劑可能會誘導

P2Y2受體

(一種嘌呤受體)

啟用

[23-25]、

改變DNA正常序列

(尿嘧啶核苷酸摻入)[26],

增加癌症風險

綜合當下多方面研究,再加之長期服用尿苷對

肝臟

[14, 15]、

骨質

[27, 28]、

血糖平衡

[11, 12]可能造成的健康風險,當下,

時光派不推薦普通人群刻意攝入尿苷補充劑

總之,尿苷的抗衰探索之路才剛剛啟航,將去往何方,我們拭目以待。

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—— TIMEPIE ——

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