鞘脂的积累。神经酰胺是一类广为人知的鞘脂,它会在老化的肌肉中积累并降低其功能,从而影响老年人的功能能力。这些发现激发了开发治疗衰老的潜在药物。
衰老的一个标志是随着年龄的增长,我们的身体会出现一个明显的特征,并导致功能下降和与年龄相关疾病的风险增加。这些标志包括分子和细胞水平的变化,例如基因组不稳定、端粒缩短、表观遗传变化和线粒体功能障碍等。研究和理解这些特征对于衰老研究领域和追求健康老龄化至关重要。
研究人员发现了一种新的衰老机制:鞘脂的积累。神经酰胺是一类广为人知的鞘脂,它会在老化的肌肉中积累并降低其功能,从而影响老年人的功能能力。这些发现激发了开发治疗衰老的潜在药物。
赫尔辛基大学和瑞士洛桑联邦理工学院的一项联合研究发现,神经酰胺是一类被称为鞘脂的脂肪分子,在衰老过程中开始在肌肉中积累并阻碍其功能。神经酰胺在皮肤保护中起着至关重要的作用,在护肤品中很常见。尽管神经酰胺对皮肤有益,但神经酰胺对衰老的影响直到现在仍不清楚。
随着人们年龄的增长,肌肉组织的数量通常会减少,功能能力也会降低。在目前的研究中,研究人员观察到,随着人类年龄的增长,肌肉组织中神经酰胺和其他鞘脂分子的数量会增加。因为鞘脂充当细胞的内部信使,所以这会有所不同。
“鞘脂与衰老及其相关疾病之间的联系是一个广泛而迷人的主题,因为它们在细胞中调节一系列任务,包括细胞分裂和分化以及胰岛素信号传导,”医学博士 Pirkka-Pekka Laurila 说,来自赫尔辛基大学和洛桑联邦理工学院。
该研究最近发表在《自然衰老》杂志上。
减少神经酰胺可增强肌肉力量和干细胞功能
首先,研究人员研究了抑制细胞中神经酰胺的产生是否可以阻止肌肉减少症或与衰老相关的肌肉损失。他们将已知可抑制神经酰胺产生的药物多球菌素注射到衰老小鼠的腹腔内。Myriocin 减缓了小鼠的肌肉减少症,保持了它们的肌肉力量并改善了它们的平衡和跑步能力。结果发现,这些影响与肌肉干细胞功能有关。
通常,随着年龄的增长,肌肉中的干细胞数量会减少。“我们发现,当神经酰胺的产生受到抑制时,肌肉干细胞的数量及其功能得以更好地保存,”洛桑联邦理工学院的 Johan Auwerx 教授说。
在接受 myriocin 的小鼠中,干细胞更有效地分化成成熟的肌纤维,增加了维持肌肉力量和速度的白肌纤维的数量。
在人类衰老中也有显着作用
最后,研究人员想研究抑制神经酰胺合成是否也能防止人类肌肉流失。他们在广泛的赫尔辛基出生队列研究中使用了从 70 至 80 岁的赫尔辛基居民那里收集的数千个样本。研究人员发现,25% 的研究对象具有与 myriocin 具有相同效果的基因变异,可减少肌肉中神经酰胺的产生。
“这些具有减少肌肉组织中神经酰胺合成的遗传机制的老年人比他们的年龄更健康,表现为握力增强以及长距离行走和从椅子上站起来的能力。这使我们得出结论,抑制鞘脂产生的药物可能值得在人体中进行测试,”赫尔辛基大学的 Jari Lahti 教授说,他参与了由 Johan Eriksson 教授领导的赫尔辛基出生队列研究。
该研究为神经酰胺和其他鞘脂对衰老的影响开辟了一条新的研究路线,并鼓励开发涉及人类鞘脂的潜在治疗策略。
参考:“鞘脂在老化肌肉中积累,它们的减少抵消了肌肉减少症”,作者:Pirkka-Pekka Laurila、Martin Wohlwend、Tanes Imamura de Lima、Peiling Luan、Sébastien Herzig、Nadège Zanou、Barbara Crisol、Maroun Bou-Sleiman、Eleonora Porcu、Hector Gallart-Ayala、Michal K. Handzlik、Qi Wang、Suresh Jain、Davide D'Amico、Minna Salonen、Christian M. Metallo、Zoltan Kutalik、Thomas O. Eichmann、Nicolas Place、Julijana Ivanisevic、Jari Lahti、Johan G. Eriksson 和Johan Auwerx,2022 年 12 月 16 日,自然衰老。
DOI: 10.1038/s43587-022-00309-6