Science | “红牛”喝起来!主刊证实牛磺酸具有逆转衰老的神奇效果!

2024-03-21 15:37:01, 麦特绘谱 麦特绘谱生物科技(上海)有限公司


衰老与代谢产物浓度的系统性变化有关,然而,这些变化是否仅仅是衰老的结果,还是这些分子是衰老的驱动因素,仍有待进一步研究。牛磺酸是人类和其他真核生物体内最丰富的氨基酸之一,是一种机体半必需微量营养素。早期的研究表明,血液中牛磺酸的浓度与健康有关,但血液中牛磺酸的浓度是否影响衰老进程尚不清楚。

为此,来自印度国家免疫学研究所的团队在Science杂志上发表了一篇题为“Taurine deficiency as a driver of aging”的文章,该研究发现在小鼠、猴子和人类中,循环牛磺酸的浓度随着年龄的增长而下降,补充牛磺酸可逆转增龄带来的身体机能的衰退,并增加小鼠和猴子的健康寿命(健康生活期)和最终寿命。就机制而言,牛磺酸可以减少细胞衰老,防止端粒酶缺乏,抑制线粒体功能障碍,减少DNA损伤,减轻炎症反应。

技术路线图

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牛磺酸可延长哺乳动物寿命

通过测量不同年龄小鼠、猴子和人类血液中的牛磺酸浓度,发现牛磺酸浓度与年龄呈负相关。进一步对中年小鼠口服牛磺酸,发现无论性别如何,牛磺酸喂养的小鼠比对照组小鼠存活时间更长。此外,牛磺酸处理的小鼠脊柱和股骨的骨量以及肌肉力量显著增加,且可有效改善焦虑抑郁行为、胃肠道转运时间等。

图1. 牛磺酸缺乏是不同物种衰老的驱动因素

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牛磺酸提高健康寿命的细胞机制

对牛磺酸缺乏小鼠和对照小鼠的成骨细胞进行了RNA-seq,GSEA分析显示显著富集通路均与衰老机制相关,如:如端粒功能、氧化应激、免疫系统功能、蛋白蛋白化和干细胞维持。进一步构建了端粒酶缺陷的斑马鱼模型(Tert-/-),发现大约40%的鱼在受精后10天内死亡,但补充牛磺酸能抑制衰老进程。

随后进一步研究发现补充牛磺酸可以抑制DNA损伤,提高小鼠氧化DNA损伤后的存活率,也可降低肝脏、棕色脂肪和骨骼肌中RS6P(核糖体S6蛋白)的磷酸化,且持续的牛磺酸浓度有助于防止衰老过程中观察到的促炎状态。胞质牛磺酸被主动运输到线粒体,在线粒体中与tRNALeu的尿苷残基结合,形成tm5U-tRNA,tm5U修饰是线粒体tRNAs特有的,能促进电子传递链复合体I亚基ND6的翻译。老年肝脏中tRNAs的tm5U含量较年轻肝脏降低60%,在补充牛磺酸的小鼠中,tRNAs的tm5U含量仅降低了约20%,表明增加线粒体复合体I活性是牛磺酸促进健康的一种机制。

图2. 牛磺酸对健康寿命的调节与多种衰老特征的改变有关

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牛磺酸在灵长类动物体内的抗衰老作用

对EPIC-Norfolk研究的11966名受试者的循环牛磺酸代谢物与50个临床风险因素进行关联分析,发现较高的血液牛磺酸和次牛磺酸水平与较低的BMI(身体质量指数)有关,且较高的牛磺酸代谢物水平与较低的2型糖尿病患病率和较低的葡萄糖水平有关,血红蛋白、血小板和白细胞计数等血细胞参数与3种牛磺酸代谢物呈正相关。

进一步研究发现,每日摄入250 mg/kg牛磺酸对中年非人灵长类动物(恒河猴)6个月后发现大多数健康参数(体重、骨骼、葡萄糖、肝脏和免疫表型)都有有益的影响。

图3. 牛磺酸途径影响灵长类动物的健康寿命

小结

本研究证明了牛磺酸是衰老的一个关键驱动因素,因而补充牛磺酸或可成为延缓衰老的潜在策略。鉴于牛磺酸对人体没有已知的毒性作用且可以直接口服补充,并影响衰老的所有主要标志,因此有必要开展详细的临床人体研究,以验证补充牛磺酸是否可以延长人类的健康寿命。

小Tips:

看到这里大家是不是感觉“红牛”类饮料又可以多喝几瓶了?食品饮料和保健品中很多都有添加牛磺酸成分,根据既往的人体临床试验的毒理学指标结果,牛磺酸的最高摄入量为每天3克,不超过这个量普通成年人应该没问题。但如果以“红牛”类功能饮料为牛磺酸补充剂,需要注意其他成分如咖啡因、其他维生素等是否超标。

另,服用牛磺酸安全注意事项:

1. 孕妇、哺乳期女性勿用(相关安全性未知);

2. 肝肾功能不佳请于使用前咨询医师(相关安全性未知);

3. 精神类疾病患者请小心使用,勿与锂(情绪稳定药物,用于治疗某些精神疾病)合并使用,可能影响药物效力并提升不良反应的风险;

4. 勿与高血压药物合并使用,可能会导致血压过度降低(因牛磺酸可能具有降低血压效果);

5. 牛磺酸是一种细胞色素P450酶抑制剂,目前大多数药物都是经由细胞色素P450酶代谢的(包括几种常用的麻醉剂、镇痛剂、抗忧郁药、抗菌药和抗癫痫药),因此,如果您正在使用任何药物,请咨询医生后再使用。

参考文献

Singh P, Gollapalli K, Mangiola S, et al. Taurine deficiency as a driver of aging. Science. 2023

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