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
與
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?
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
和
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
和
生物膜磷脂
的合成[2]。它就長下面這個樣子:
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
與
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
與
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
或
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”。
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
和
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
和
神經遞質
乙醯膽鹼的合成過程中起重要作用。
圖注:尿苷分解生成β-丙氨酸過程。時光派自行整理
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
酶
或
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
或
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]。
而
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
或
糖基化
FOXO1蛋白
等途徑,促使
脂肪酸過多積累在肝臟中
[14, 15]。
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……
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。
—— TIMEPIE ——
這裡是只做最硬核續命學研究的時光派,專注“長壽科技”科普。日以繼夜翻閱文獻撰稿只為給你帶來最新、最全前沿抗衰資訊,歡迎評論區留下你的觀點和疑惑;日更動力源自你的
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