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科学家终于发现麦角硫因延寿机制,核心源自NAD+提升

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科学家终于发现麦角硫因延寿机制,核心源自NAD+提升

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https://www.changshou.com/news/detail/yn6snv.html

麦角硫因(Ergothioneine, ET)是一种天然存在于多种食物中的含硫氨基酸类化合物,近年来因其强大的抗氧化和抗炎作用而备受关注。最近,德国莱布尼茨分析科学研究所发表在《细胞代谢》上的研究,不仅证明了麦角硫因可以显著延长线虫和老年大鼠的寿命,还首次揭示了其通过NAD+水平提高延长寿命的机制。

麦角硫因——藏在小麦中的延寿秘诀

麦角硫因是一种含硫的氨基酸类化合物。它被认为具有强大的抗氧化和抗炎作用。

与常见的抗氧化剂如维生素C、E不同,麦角硫因具有独特的硫代咪唑环结构,使其能够稳定地存在于体内,并精准地靶向清除线粒体等关键细胞器中的自由基。麦角硫因还能调节炎症反应,保护DNA免受损伤。这些特性使得麦角硫因成为研究人员眼中的“长寿候选化合物”。

麦角硫因最早于1909年由法国科学家查尔斯·坦雷特(Charles Tanret)在麦角菌中发现并命名。虽然人类无法自行合成麦角硫因,但我们的身体却进化出了专门的转运蛋白OCTN1(由slc22a4基因编码)来从食物中主动吸收和运输麦角硫因。


寄生在小麦上的麦角菌

2020年的一项研究发现,人血液中麦角硫因水平低与人心血管疾病死亡率、全因死亡率存在显著正相关。这或许解释了为什么在长寿地区居民的饮食中,蘑菇等富含麦角硫因的食物占据重要地位。

近年来,已有研究证明麦角硫因可以延长线虫、果蝇、小鼠的寿命。其中,去年一项发表在《老年医学》上的研究表明,给多年龄段雄性小鼠每天喂麦角硫因,可以将平均和中位寿命分别延长16%和21%,还能改善小鼠虚弱症。

但是该研究并未阐明麦角硫因是如何发挥延寿功能的,也就是说,直至我们今天讲的这项研究发表,麦角硫因的延寿机制一直是个谜。

麦角硫因延寿机制的核心还是要靠NAD+

相信关注衰老领域的朋友一定很熟悉NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸),NAD+就像细胞的供电站,它能将食物中的能量转化为细胞能够使用的能量——ATP(三磷酸腺苷)。没有NAD+,细胞就无法工作。

著名长寿科学研究者戴维·辛克莱(David A Sinclair)就曾发表《细胞》论文支持NAD+的延寿功效。


戴维·辛克莱(David A Sinclair)

踏破铁鞋无觅处,这次研究者们发现麦角硫因延寿的核心就是因为提升了NAD+的水平。

麦角硫因在体内可以成功“指挥”甘油-3-磷酸脱氢酶(cGPDH)发生过硫化修饰(persulfidation),cGDPH在体内负责催化NADH转化为NAD+,从而使NAD+水平升高,而达到了延寿效果。

我们可以把麦角硫因指挥cGDPH的过程想象成一场战斗。在这场战斗中,麦角硫因是指挥官,胱硫醚γ-裂解酶(CSE)就是"防弹衣生产工厂",负责加班加点生产"防弹衣原料"硫化氢(H₂S)。

当这些原料与蛋白质相遇时,就会在蛋白质的特定部位(通常是半胱氨酸残基的巯基,-SH)上添加一个硫原子,形成"二硫键"或"多硫键",就像给蛋白质穿上了坚固的防弹衣,这个穿防弹衣的过程就是过硫化修饰,能够帮助蛋白质更好地抵抗氧化损伤。

而cGPDH就是受益蛋白。cGPDH的活性增强了,能够减少氧化损伤,产生更多的NAD+,NAD⁺水平的提升有助于改善线粒体功能、增强肌肉质量和血管生成,并提高运动耐力,也就此达到延长寿命、延缓衰老的效果。

延长寿命,跑得更远,肌肉更强!

麦角硫因的延寿效果如何?

线虫的效果就不用多说了,成年线虫在5 mM麦角硫因处理后,运动能力和抗应激能力显著提高,中位寿命也延长了20%。


麦角硫因延长线虫寿命

我们再来看鼠鼠的数据。本研究选用的是9个月大的雄性野生型Wistar大鼠(相当于人类40岁左右),用含有20 mg/kg ET的水喂养3周后,发现大鼠的耐力和肌肉质量都有所提升。


麦角硫因增强大鼠肌肉耐力

另外,研究人员还观察到,在大鼠的肌肉组织切片中,每根肌纤维的血管总数明显增加,而且接受ET治疗的大鼠肌肉中血管内皮生长因子(VEGF)受体水平更高。这说明麦角硫因可能会刺激新血管的生成来对抗血管老化,从而改善肌肉衰老。


麦角硫因对抗大鼠血管老化

如何通过饮食补充麦角硫因?

我们体内不能自己合成麦角硫因,只能靠外源获得,也就是说,只能通过吃来补充麦角硫因。

麦角硫因的来源十分丰富:

  • 菌菇类:牛肝菌类的麦角硫因含量最丰富,每100克干重可含高达7毫克麦角硫因。香菇、平菇、金针菇等常见食用菌也含有丰富的麦角硫因。蘑菇中的麦角硫因含量与其颜色深浅呈正相关,深色蘑菇通常含量更高。
  • 植物性食物:全谷物是植物性麦角硫因的重要来源,其中燕麦、黑麦、大麦含量尤为突出。豆类如黑豆、红豆也含有一定量的麦角硫因。
  • 动物性食物:动物性食物中麦角硫因含量相对较低,但动物肝脏、肾脏等器官组织中含有一定量的麦角硫因。研究发现草饲动物的肉类中麦角硫因含量高于谷饲动物。建议适量食用动物肝脏,尽量优选草饲肉类。

总之,这项研究揭示了麦角硫因通过激活CSE、促进蛋白质过硫化修饰、提升NAD+水平的分子机制,展现了其作为"长寿分子"的强大潜力。从改善线粒体功能到增强肌肉质量,麦角硫因的多重抗衰老效应为我们提供了对抗衰老的新思路。

这项发现不仅解答了麦角硫因延寿机制的谜团,更为通过饮食干预实现健康老龄化指明了方向,让优雅老去、健康长寿的未来更加可期。

参考文献:

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