在抗衰老領(lǐng)域,最“術(shù)業(yè)有專攻”抗衰方式,當(dāng)屬靶向清除衰老細(xì)胞、現(xiàn)有最成熟的抗衰療法——Senolytic療法了。從最初抗癌藥“跨界”,到如今專為抗衰設(shè)計化合物,Senolytics藥物成了一個正在不斷擴充和發(fā)展的龐大“軍火庫”。
那最近,Senolytics又找到了什么“新武器”呢?
最近,在《Aging Cell》上,來自意大利著名臨床科學(xué)研究所的團隊,從24311種化合物中篩選出了一種新Senolytics藥物,不僅能以超強親和力結(jié)合、清除多種衰老細(xì)胞,還分別延長了果蠅和小鼠的壽命,最高達到了約16%[1]!
24311里挑一的抗衰好物
雖然Senolytics藥物還在不斷更新迭代,但現(xiàn)有的Senolytics還是常面臨著靶點“太普遍”、“掃射范圍過大”,而容易誤傷健康細(xì)胞、引發(fā)許多副作用的問題。
于是,研究者選擇另辟蹊徑,將目光投向了一個“冷門靶點”——HSP90(熱休克蛋白90)。它既非凋亡通路的關(guān)鍵蛋白,也不是經(jīng)典衰老信號樞紐,但這次,卻成為了衰老細(xì)胞最不起眼的“阿喀琉斯之踵”。
HSP90是幫助蛋白質(zhì)正確折疊和保持正常功能的“助手”蛋白。然而這樣的好蛋白卻很容易犯錯:它經(jīng)常在衰老、yan癥甚至A癥發(fā)生過程中被過度激活,讓一些細(xì)胞老而不S,成為“僵尸細(xì)胞”,還在A癥、神經(jīng)退行(老年癡呆、帕金森等)、心血管J病中發(fā)揮著推動作用。
HSP90:正常是小助手,但過度活躍就會“罪大惡極”!
所以,如果找到一種可以精準(zhǔn)抓住HSP90,不讓它再胡亂激活的物質(zhì),是不是就可以順利打破衰老細(xì)胞保護機制,讓“僵尸細(xì)胞”們自然地S去了呢?
于是,研究者反手掏出了化合物庫,先用計算機從24311中化合物進行了一通模擬結(jié)合,找到了14種有HSP90結(jié)合潛力的化合物。
圖注:篩選鑒定具有Senolytic活性的潛在HSP90抑制劑
隨后,研究者又使用真正的衰老細(xì)胞對這14種化合物的“殺傷效果”逐一驗證,最終才從上萬種化合物中鎖定了一匹黑馬——“代號”K5的黃嘌呤衍生物。
圖注:K5與HSP90的結(jié)合與相互作用
而K5之所以能脫穎而出,是因為它的分子結(jié)構(gòu)中暗藏著“雙重抗衰機制”:
首先,K5和咖啡yin、茶堿算是“遠(yuǎn)房親戚”,它們擁有一樣的黃嘌呤骨架,具有“與生俱來”的抑制PDE4的特性,從而能抑制“衰老因子”分泌,發(fā)揮抗yan效果。
其次,K5最主要的優(yōu)勢特點,就是它有三個特殊的基團,既能減輕黃嘌呤天然的提神作用,還能讓它完美“嵌入”靶點蛋白——HSP90,從而精準(zhǔn)阻斷HSP90對衰老細(xì)胞的保護,達到自然清除衰老細(xì)胞的效果。
正因K5這種“定制”結(jié)構(gòu),在理論上可以讓K5成為“靶向+抗yan”雙機制精準(zhǔn)清除衰老細(xì)胞的“天選之子”。不過,理論只是基礎(chǔ),實踐才是真理——那么,K5的實戰(zhàn)結(jié)果究竟如何呢?
最大延壽16%,精準(zhǔn)清除衰老細(xì)胞!
延壽16%
要問抗衰效果好不好,延壽效果才是硬道理!而K5果然沒有讓研究者們失望:
在果蠅的壽命實驗中,研究者將兩種不同劑量的K5(10μg/mL和100μg/mL)添加進果蠅每天吃的新鮮食物中。結(jié)果,在10μg/mL劑量下,吃K5的果蠅的最大壽命比沒吃的對照組延長了約16%!
圖注:K5(10μg/mL和100μg/mL)對黑腹果蠅壽命的影響
而即使衰老細(xì)胞已經(jīng)累積,再補充K5也為時不晚:研究者在果蠅成年后(第20天)給它們補充了10μg/mL的K5,結(jié)果,吃了K5的果蠅平均壽命達到了50.69天,比對照組延長了6.63%!
圖注:即使在生命后期(第20天)開始,K5(10 μg/mL)也顯示出顯著的的有益效果
此外,在小鼠身上注射K5后,它們的壽命中間值達到了正常壽命范圍中較高的水平,也能說明K5可能確實有延長壽命的作用~
精準(zhǔn)度甩開“前輩”幾條街!
Senolytic指數(shù)(SI)是衡量清除衰老細(xì)胞的“專一性”指標(biāo),分?jǐn)?shù)越高,則越精準(zhǔn)。研究者發(fā)現(xiàn),K5能精準(zhǔn)清除多種衰老細(xì)胞,同時還不傷及無辜!尤其是在肺部細(xì)胞中,SI分別達到了驚人的1320和770!
要知道,同樣情況下,傳統(tǒng)的HSP90抑制劑Ganetespib的SI只有11.9;而同為HSP90抑制劑、還被美國抗衰行業(yè)“金標(biāo)”機構(gòu)ITP認(rèn)證延壽的藥物17-DMAG,SI也只有9.2!看來,K5的精準(zhǔn)度可謂一騎絕塵。
圖注:K5對IMR90和WI38(人胎兒原代成纖維細(xì)胞)的Senolytic作用
有效清除衰老細(xì)胞
為了驗證清除效果,研究者用熒光標(biāo)簽標(biāo)記了小鼠體內(nèi)的衰老細(xì)胞的標(biāo)志蛋白p16。結(jié)果發(fā)現(xiàn),注射K5后,小鼠體內(nèi)代表p16的熒光大部分都變暗了,也就是說,K5成功清除了小鼠體內(nèi)大量的衰老細(xì)胞!
圖注:體內(nèi)生物發(fā)光測定測量的p16表達
接著,研究者取下了小鼠耳朵(里的細(xì)胞),重點檢測了p21、p53和β-半乳糖苷酶這三個衰老標(biāo)志物的表達水平,發(fā)現(xiàn)它們都出現(xiàn)了肉眼可見的下降。特別值得一提的是,β-半乳糖苷酶還在肝、肺、腎等多個器官里也同步減少。
圖注:K5處理的小鼠耳活檢中p21和p53的表達以及SA-β-gal陽性細(xì)胞的百分比及其在多器官中的水平
從機制上來講,研究者發(fā)現(xiàn),K5降低了果蠅體內(nèi)Upd2和Upd3這兩個基因的表達,從而抑制它們所關(guān)聯(lián)的“促yan促衰通路”JAK/STAT通路,才起到了抗衰、延壽的作用。
而除了表征衰老的標(biāo)志物與壽命得到改善,研究者在小鼠身上還發(fā)現(xiàn)了許多身體健康狀態(tài)上的切實好轉(zhuǎn)!
抗yan、增強活力、安全無負(fù)擔(dān)!
全身抗yan
首先,K5帶來了全身性的抗yan效果。具體來說,使用K5的小鼠血液中的yan癥因子IL-6和IL-1β的水平都明顯下降了,有效改善了全身的yan癥狀況。
圖注:K5改善了小鼠IL-6和IL-1β的循環(huán)水平
增強活力
此外,研究者測量了小鼠的臨床虛弱指數(shù)(CFI)、臨床健康評分(CHS)、身體機能評分(PFS)和活力評分(VS)。結(jié)果表明,注射K5的雄性小鼠的身體功能評分和活力評分都明顯增加,身體機能和“精神勁兒”都更足了。
圖注:小鼠的虛弱指數(shù)、身體機能和活力評分
安全性良好
并且,K5在整個實驗過程中也沒有明顯的安全問題:研究者們檢測了小鼠的血糖、肌酐(腎功能指標(biāo))、GOT和GPT(兩個肝臟功能指標(biāo)),結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些指標(biāo)都沒有變化,說明K5對小鼠的身體并沒有造成不良影響,安全性很高。
圖注:小鼠的葡萄糖、肌酐、GOT和GPT血清濃度
此外,在整個實驗期間,小鼠的體重始終穩(wěn)定,驚喜的是,雄性小鼠的腫瘤發(fā)生率還出現(xiàn)了明顯降低!
圖注:雄性和雌性小鼠的體重;雄性小鼠的腫瘤發(fā)生率
綜上,K5作為一個有效、無毒的HSP90抑制劑,成為了Senolytics寶庫的一把“新武器”。它以一騎絕塵的精準(zhǔn)度清除衰老細(xì)胞,延壽效果也很出彩!此外,它還能給身體全面“消yan”、給活力充電,全方位延緩衰老~
不過,從實驗室邁到臨床應(yīng)用的真·戰(zhàn)場,K5還有很長的路要走~目前,關(guān)于K5,研究者還有許多問題等待一一解答與驗證,例如:它在臨床的長期效果到底如何,會不會有潛在的副作用?作用機制究竟如何?藥物本身還能不能進一步優(yōu)化升級?等等等等……
所以,也期待著研究者們繼續(xù)探索,爭取讓K5能夠早日進入應(yīng)用,讓人人都能享受到K5的安全精準(zhǔn)抗衰“福利”~
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