劉慈欣筆下的科幻巨作《三體》中,三體人靠著在極端環(huán)境下生存的硬核技能,成了人類想象中生命極限的象征。不管是恒星劇變、極寒酷熱,他們都能泰然處之,這種超乎尋常的適應(yīng)能力也不禁讓人思考:長壽的秘密是不是也藏在類似的生存智慧里?
虛構(gòu)的三體人或許遙不可及,但現(xiàn)實(shí)里還真有這么一位“地表最強(qiáng)生物”,其頑強(qiáng)程度足以與之媲美。
它長這樣:
是不是感覺挺可愛的,那來看看它的真實(shí)樣貌(高能預(yù)警) [1]:
滑動(dòng)查看:這真的是地球物種嗎……
苦尋千年的長壽密鑰,竟藏脫水程序里?
應(yīng)該沒被嚇到吧?它的學(xué)名叫水熊蟲(Tardigrada),又稱緩步動(dòng)物,體長通常在50微米至1.2毫米之間,別看它外形有點(diǎn)勸退,但它的生存能力可著實(shí)有些強(qiáng)悍:從-272°C的冰封地獄再到150°C的YY烈火,甚至是高壓、紫外線照射乃至宇宙輻射,它都能輕松應(yīng)對(duì) [2]。
三體人有個(gè)絕活:脫水成卷,待恒紀(jì)元來臨時(shí)泡水復(fù)活。類似的,水熊蟲能穩(wěn)坐多項(xiàng)生存記錄的C位,靠的是一種稱為隱生(Cryptobiosis,可以類比為一種干燥狀態(tài))的行為[3]。
此模式下,它的身體會(huì)脫水并形成緊湊的球狀結(jié)構(gòu),細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)形成無定形玻璃態(tài),限制分子運(yùn)動(dòng)與代謝活動(dòng)以保護(hù)生物大分子。
但是,脫水難免會(huì)對(duì)身體造成一些損傷,可回看恢復(fù)過程發(fā)現(xiàn),水熊蟲依然生龍活虎?對(duì)正常和“干燥”水熊蟲的代謝組學(xué)進(jìn)行了分析,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),干燥組體內(nèi)海藻糖的相對(duì)豐度飆升[3],高了對(duì)照組足足5倍!
圖注:并且海藻糖和其合成途徑的前體 UDP-葡萄糖具有較高的 MDA 值(MDA 值越高,說明該代謝物越能區(qū)別水合和干燥樣品),表明它們是區(qū)分干燥和水合緩步動(dòng)物的重要代謝物
海藻糖?怎么聽著既熟悉又陌生,其實(shí)目前市面上已經(jīng)有許多以海藻糖為主的產(chǎn)品,就比如一些標(biāo)榜“無蔗糖”的食品,常常用它來代替蔗糖。
作為一種天然非還原性雙糖,海藻糖不易被酸或 α-葡萄糖苷酶水解,而且它不光是水熊蟲的救命稻草,還廣泛存在于細(xì)菌、植物、真菌和昆蟲中[5],幫助它們?cè)跇O端環(huán)境中穩(wěn)住局面,也有人稱它為“生命之糖”。
圖注:海藻糖的結(jié)構(gòu)式
它主要通過兩種機(jī)制保護(hù)細(xì)胞:一是通過氫鍵與生物分子結(jié)合,替代水分子,維持蛋白質(zhì)的天然構(gòu)象[6],二是玻璃化細(xì)胞狀態(tài),降低細(xì)胞中的分子擴(kuò)散速率和生化反應(yīng)速度,防止在干燥狀態(tài)下可能出現(xiàn)的蛋白質(zhì)變性、聚集和膜泄漏等有害過程[7]。
圖注:左:隨著海藻糖糖濃度的增加,它們與蛋白質(zhì)羧基形成氫鍵,從而使得在干燥后,代表這些氫鍵的羧基帶在紅外光譜中能夠更好地保留下來(圖左箭頭處,虛線代表蛋白對(duì)照)
看起來海藻糖真是把保護(hù)細(xì)胞真是做到了面面俱到,既然都能被稱作“生命之糖”,在抗衰方面,它會(huì)不會(huì)也是一把好手?
不是甜蜜陷阱,而是真的“甜蜜蜜”
答案妥妥的是:Yes!海藻糖不光賦予水熊蟲在極端條件下的硬核生存能力,還在人類的長壽和健康研究里開始大秀肌肉。從延壽到抗Y,再到延緩生殖衰老,可謂是全能!
一個(gè)直觀的證據(jù):延壽
一項(xiàng)來自線蟲的研究結(jié)果顯示,海藻糖能延壽近32%[8]。而且不管什么時(shí)候開始使用海藻糖都有效果,舉個(gè)例子:老年階段(20天成蟲階段)開始使用,僅幾天后海藻糖就穩(wěn)穩(wěn)抑制了與年齡掛鉤的生存能力下滑,顯著延長剩余壽命。
圖注:海藻糖提升線蟲壽命
抗Y
除了延壽技能點(diǎn)滿,海藻糖的抗Y能力也是一流,它能降低巨噬細(xì)胞(免疫細(xì)胞)促Y因子IL-6和TNF-α的分泌水平,同時(shí)抑制細(xì)胞Y癥介質(zhì)(PGE2和一氧化氮NO)的產(chǎn)生[9]。(看來海藻糖能多管齊下,影響Y癥反應(yīng)中的多個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)發(fā)揮效果。)
圖注:海藻糖的抗Y功效
改善神經(jīng)退行性J病
海藻糖能降低阿爾茲海默癥小鼠模型神經(jīng)元中Aβ40(含有 40 個(gè)氨基酸殘基的 β-淀粉樣蛋白肽,其積累與AD密切相關(guān))水平約50%,而且這個(gè)效果比自噬激活劑雷帕霉素更為明顯[10]。
不同于傳統(tǒng)自噬激活劑(雷帕霉素)治療AD的路子 [11],海藻糖另辟蹊徑,走了一條獨(dú)立于自噬的硬核路線——降低β-分泌酶 BACE1活性,阻斷它與淀粉樣前體蛋白APP相互作用,減少Aβ40的產(chǎn)生。
圖注:即使在抑制自噬體形成的情況下,海藻糖仍能有效降低Aβ40水平,ICQ 是一種衡量兩種熒光標(biāo)記物在細(xì)胞內(nèi)共定位程度的指標(biāo),其降低代表細(xì)胞中 APP 和 BACE1 的共定位程度減少
睪丸衰老
生殖能力方面,有研究表明[12],海藻糖不僅可以增加小鼠睪丸Sertoli細(xì)胞中緊密連接蛋白ZO1(維持血睪屏障完整性)的表達(dá)量,還能激活Sertoli細(xì)胞的自噬活性以及減少細(xì)胞中線粒體的腫脹和碎片化問題。
再說點(diǎn)大家最喜聞樂見的:精子質(zhì)量分析[12]。結(jié)果表明,經(jīng)過海藻糖的加持,小鼠精子濃度、活力和運(yùn)動(dòng)能力都出現(xiàn)提升,異常精子率也降低了,整體精子質(zhì)量獲得巨大提升,生育力BUFF加滿(bushi)!
低GI抗衰新選擇
海藻糖的安全性總體上被認(rèn)為較高,我國也已將其列入《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2760),成人、兒童、孕婦都能放心食用。現(xiàn)在烘焙食品、飲料、糖果和巧克力里都能看到它的身影,而且在海外還存在多種含有海藻糖的膳食補(bǔ)充劑。
比如能增強(qiáng)自噬,幫助維持細(xì)胞功能,促進(jìn)認(rèn)知健康和神經(jīng)功能的Trehalose Complex,或者是純海藻糖粉形式的Trehalose Powder,不僅改善消化,還帶有抗氧化效果。
不過得提醒一下,海藻糖畢竟是個(gè)糖類,所以還得留意一下它的升糖情況。
來看看這項(xiàng)來自國外的研究[14]:相比老年對(duì)照組,接受海藻糖干預(yù)組的大鼠,HOMA-IR(該值越高,胰島素抵抗越嚴(yán)重)水平直降18.1%,蔗糖組大鼠則毫不意外地翻車了:HOMA-IR水平升高14.3%,表明海藻糖是種有效的膳食干預(yù)手段,幫助降低老年大鼠的胰島素抵抗。
圖注:HOMA-IR算法:空腹胰島素 (mIU/L) × 空腹血糖 (mg/dL)) / 405
再來直觀感受下海藻糖的升糖情況[15]:
相比快速升高的葡萄糖組,受試者在攝入海藻糖溶液后血糖水平上升的更為緩慢溫和,峰值也明顯比葡萄糖組低。胰島素水平的變化趨勢(shì)也表明,由于血糖水平上升較為溫和,胰島素水平的升高幅度也低于葡萄糖組,海藻糖表現(xiàn)出更平穩(wěn)的代謝特性。
圖注:W=水,G=葡萄糖,T=海藻糖,較高的 曲線下面積值(AUC)意味著該物質(zhì)在血液中的濃度較高且/或持續(xù)時(shí)間較長,反之亦然
由此我們也可以發(fā)現(xiàn),海藻糖并不是代糖,只是低GI(升糖指數(shù))糖的一種,過量攝入仍可能會(huì)影響血糖,糖尿病患者若考慮食用,還得結(jié)合自身用藥情況(如胰島素劑量)和血糖監(jiān)測結(jié)果,由醫(yī)生評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)后再做決策。
時(shí)光派點(diǎn)評(píng)
在今后的日常生活中,也可以適量嘗試含有海藻糖的食品,看看對(duì)你的健康管理有沒有輔助效果。派派最后再提醒一下大家,科學(xué)控糖需遵循WHO建議——每日添加糖攝入量不超過總熱量5%(約25g),糖類雖“好”,但不能貪多。
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