作为世界首富之母梅耶·马斯克的钦点补剂,尿石素A一直都是商界以及学界的关注焦点之一,无数双眼睛都在期盼着这源自石榴的神奇抗衰物质将会如何在抗衰领域大显身手。
这位被首富之母寄予厚望的“抗衰新星”倒也争气,截至目前,已经有数篇研究证实了其在多方面的抗衰功效 。
近日,瑞士学者Werner Held和Nicola Vannini团队在nature aging杂志发表的一篇最新研究中就指出了尿石素A的又一抗衰功效:其可以完全恢复衰老造血干细胞的功能,助其“返老还童”,并恢复由于衰老下降的免疫能力 。
毫无疑问,这一喜人的最新发现又给尿石素A的“星光大道”再添了几点星光。
接下来就来一起看看这鲜红的石榴究竟是如何进入我们的骨髓,帮助我们的血液永葆“鲜红”的吧!
在详细了解本次研究之前,我们还是先来认识一下今天的主角。
虽然名字里带个“尿”字,但尿石素A可和屎尿屁没有半毛钱关系。实际上,尿石素A(英文大名是Urolithin A,以下简称UA)是一种肠道微生物的代谢产物,并不能直接通过饮食渠道直接补充。
不过,其前体(合成它的原材料)鞣花单宁却富含于各类水果中,其中最常见、含量最多的就是石榴 。
早在2016年,就已经有研究证实UA能够改善人类和啮齿类动物的新陈代谢能力,并通过维持有丝分裂和线粒体功能延长线虫的寿命 。
在此后的研究中,UA的多项抗衰功效都被挖掘了出来。
一方面,尿石素A可以改善慢性炎症 、心血管疾病 、神经退行性疾病 以及癌症 等衰老相关问题,另一方面,它还能够调节肠道菌群的生理活性,增加脂质代谢,减轻体重,并帮助中老年人增强肌肉力量和运动能力
另一位主角造血干细胞有多重要自不必多说。在生物体中,造血干细胞的衰老会破坏血液淋巴细胞与髓系细胞(能够分化为红细胞等血细胞的祖细胞)之间的平衡,进而影响淋巴细胞的生成 ,最终导致与年龄相关的特定免疫系统功能障碍 。
此外,研究者们还注意到,造成造血干细胞衰老的罪魁祸首之一,正是其自噬缺陷以及进而导致的线粒体功能紊乱。
这自然令人不禁遐想,补充UA是不是就可以逆转造血干细胞的衰老呢?
基于这样的思考,科学家们展开了实验。
研究者们首先将在一定浓度尿石素A下进行了3天体外培养的衰老造血干细胞移植到了衰老小鼠体内。
令人惊喜的是,这些小鼠原本由于衰老而枯萎的造血干细胞宛如沙漠玫瑰遇水一般,很快就再次绽放,血液再造功能恢复到了9-12周年龄的年轻小鼠造血干细胞水平,且生产的细胞比例与健康年轻小鼠的一致。
不仅如此,研究者们还尝试将上面“返老还童”的衰老小鼠的骨髓移植到了另一批衰老小鼠中,进行了为期20周的追踪分析。同样,这种造血干细胞“返老还童”的现象在这第二批衰老小鼠中传递了下来。
这就意味着,仅仅只需要用UA处理3天,就可以完全恢复造血干细胞的衰老的血液再造功能,并且这种恢复效果持续时间极长,即使是在骨髓移植之后仍然能够保留。
在第二轮的实验中,研究团队在为期四个月的时间里,每天用富含UA的食物(50毫克/千克/天)喂养小鼠,实验结果与在体外试验中得到的结论保持一致。
尽管通过膳食途径补充UA所需的时间要明显多于直接体外处理(20周-3天),但这对于我们人类来却有着更重要的意义。毕竟小鼠每天补充UA,坚持4个月就可以完全逆转造血干细胞的衰老,那如果我们人类也每天坚持补充UA,哪怕只是每天喝一点石榴汁、吃一点石榴,如此持续一年呢?
不过,科学家们的实验并未止步于此,接下来再让我们看看这些造血干细胞“返老还童”的衰老小鼠身上还有哪些喜人的变化。
前面我们也提到,造血干细胞的衰老会影响淋巴细胞的生成,最终导致机体免疫能力的下降。
为了检验逆转造血干细胞衰老是否会反过来改善免疫功能,研究团队在第三阶段的试验中用富含 UA 的食物喂养了受病毒感染的衰老小鼠8周。
结果显示,UA喂食同样能够改善这些受病毒感染的衰老小鼠异常的免疫细胞分化以及相对应的有害基因表达增加,并且这些得到了UA补充的小鼠还表现出了更好的病毒控制能力。
此外,直接将喂食UA的小鼠的造血干细胞移植到受感染的衰老小鼠体内之后,研究者们也得到了类似的结果,这进一步佐证了喂食UA对免疫系统的改善作用正是通过帮助造血干细胞“返老还童”实现的。
到这里还没完!抱着“打破砂锅问到底”精神的科学家们又开始思考起了下一个问题:UA究竟是如何帮助衰老的造血干细胞“返老还童”的呢,这背后又隐藏着什么样的机理,是否可以让人类借鉴?
这些问题都在下一个阶段的实验中得到了解答。
由于线粒体自噬能力的下降,衰老的造血干细胞往往会出现过多功能受损线粒体积聚的情况。而在20μM UA 处理三天之后,这些积聚的线粒体明显得到了清除。
并且后续的实验结果还表明,将这些冗余的线粒体清除还提高了细胞的最大和备用呼吸能力(细胞应对氧气需求增加时的能力),这也意味着线粒体功能的恢复。
另外,研究者们还发现,不论是UA的体外处理还是膳食补充UA都可以增加了线粒体生物生成主调节因子PGC1α 在衰老造血干细胞中的表达。
以上种种现象均表明,UA处理能够促进线粒体循环的重建,恢复造血干细胞线粒体功能和健康。
进一步的分析则表明,线粒体清除正是逆转造血干细胞衰老的必要条件。
点评
实际上,除了补充UA,也有其他的方法被证实可以部分恢复衰老的造血干细胞功能,例如我们熟悉的间歇性禁食和补充NAD+,其中,补充NAD+已被证明可以直接改变造血干细胞线粒体功能。
相比这两位老前辈,本次研究提出的补充UA的治疗方法具备几个明显的优点,一是UA 治疗不需要持续补充就能恢复衰老造血干细胞的功能,二是这种造血干细胞“返老还童”的效果还能够进一步促进机体免疫功能的改善。
最重要的是,UA的前体鞣花单宁是一种广泛富含于多种天然水果中的物质,我们可以选择直接服用水果或是提取物进行UA的补充,像常见的石榴果实或者石榴果汁都具备同样的补充UA的效果,这无疑将会是一种更简便且更有可行性的策略。
此外,黑莓蓝莓等含糖量较低的浆果以及部分坚果同样也是UA的重要来源之一,而这些正是地中海饮食的常见食材。
古人曾言,“以形补形”,现代人常视其为谬论而嘲讽之,现在来看,这红彤彤的石榴竟然真的可以让我们鲜红色的血液“返老还童”,却是有了些许传奇色彩。