重磅!中国科学家揭示二甲双胍延缓衰老新机制
重磅!中国科学家揭示二甲双胍延缓衰老新机制
中国科学院研究团队在顶级期刊《Cell》发表重要研究成果,首次证实二甲双胍能系统性延缓灵长类动物多器官衰老,降低生物学年龄。这一发现为衰老机制研究和抗衰老药物开发开辟了新的途径。
研究背景与意义
二甲双胍是一种常用的降糖药,近年来被发现具有多种潜在的健康益处,包括抗癌和延缓衰老。然而,此前关于二甲双胍抗衰老作用的研究大多在低等生物中进行,其在高等动物中的效果尚不明确。中国科学院动物研究所刘光慧课题组、曲静课题组与中国科学院北京基因组研究所张维绮课题组合作,首次在灵长类动物中系统性地评估了二甲双胍的抗衰老作用。
研究方法与发现
研究团队对健康的中老年食蟹猴(年龄相当于人类40-50岁)进行了长达40个月的二甲双胍干预研究。通过认知行为、生理功能、医学影像和血液检测等60多项指标的综合评估,研究结果显示长期使用二甲双胍能有效减缓灵长类动物多器官衰老,减少牙周骨质流失和大脑皮层萎缩,并显著提升老年灵长类的认知能力。
进一步研究中,团队对食蟹猴全身11个系统、79种组织器官进行了详尽分析,并采用机器学习模型,整合表观遗传组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学数据,构建了一个多维度的灵长类组织器官生物学年龄测量体系。
研究结果发现,二甲双胍显著降低灵长类动物多组织器官的DNA甲基化年龄、基因转录年龄和血浆蛋白年龄,最高可降低达6岁(大脑额叶),类似于人类年龄18岁。
高精度单细胞分析显示,二甲双胍能有效延缓老年猴额叶神经元的衰老,促进神经再生,恢复神经元的结构与功能。
研究的创新与突破
这项研究首次证实临床剂量的二甲双胍能系统性地延缓灵长类动物多器官衰老,降低生物学年龄。研究建立了灵长类衰老干预的新模式,构建了多维度衰老生物标志物的综合度量体系,为评估衰老干预的有效性和安全性提供了新标准。更重要的是,研究证实衰老是一个可量化、可干预、甚至可逆转的生物学过程,为延缓衰老及相关疾病的预防和治疗提供了可能。
未来研究方向
尽管本研究取得了重要突破,但仍有许多值得深入探讨的问题:
- 最佳剂量探索:研究采用的是临床糖尿病治疗剂量,是否更小剂量也能产生抗衰老效果?
- 作用机制研究:进一步阐明二甲双胍的抗衰老分子网络,有助于开发更有效的抗衰老药物。
- 雌性动物研究:评估二甲双胍对雌性动物的抗衰老效果,以全面了解其在人类中的应用潜力。
- 干预时间点:探讨不同年龄阶段使用二甲双胍的抗衰老效果差异。
- 人类衰老指标体系:基于灵长类模型,建立适用于人类的衰老评估体系。
- 器官特异性研究:深入研究不同器官的衰老特征和干预效果。
这项研究标志着老年医学研究正转向以精准评估及干预人类衰老为核心的新时代,具有里程碑意义。
本文原文来自medsci.cn