奇点网|《自然》子刊:二甲双胍竟在抗衰老上大搞“年龄歧视”!
二甲双胍恐怕可以名列本号读者排行榜第一名了 。
别的不讲 , 就说仨字儿 , 抗衰老 , 你想不想?我反正挺想的 。
但是吧 , 健康人到底能不能通过吃二甲双胍抗衰老呢?从今天这个研究来看 , 还真不好说了 。
今日《自然·代谢》杂志发表了一篇来自德国科研团队的论文 , 研究者们发现 , 机体对二甲双胍的反应竟然“因年龄而异” , 与在年轻线虫中起到的抗衰老作用相反 , 在年老的线虫中 , 二甲双胍会加剧衰老相关的线粒体功能障碍 , 导致寿命缩短[1]!相关的反应在人类细胞中也有观察到 。
气抖冷 , 二甲双胍也搞年龄歧视!?
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二甲双胍的作用“因龄而异”
二甲双胍的抗衰老作用已经是旧闻了 。 二甲双胍本身是一种用于治疗糖尿病的基础药物 , 在一系列的动物实验中 , 二甲双胍表现出了显著的延寿功能[2,3] 。 而且二甲双胍在临床上应用广泛 , 大量使用二甲双胍的糖尿病人也为我们提供了数据 , 他们相比同龄的健康人 , 寿命更长[4] 。
基于这些数据 , 二甲双胍成为超有潜力的抗衰老选手 , 不光咱们读者想闲着没事磕两粒 , 科学家们也纷纷觉得 , 二甲双胍抗衰老应该可行 。
不过值得注意的是 , 诸多有关二甲双胍抗衰老有效的动物研究 , 使用的动物其实都还算“年轻力壮” , 少数在老年动物中进行的研究则给出了不同的结论——要么是没有观察到二甲双胍的延寿效果[5,6] , 要么因为“剂量过大”而出现了生物毒性[7,8] 。
列一个真实的数据:被认为对年轻线虫延寿效果最佳剂量的50mM , 对中年线虫却表现出了一定的生物毒性[7] 。
显然 , 在年龄面前 , 二甲双胍也并不公平 。
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图源 | pixabay
研究者们决定彻底调查一下这个问题 。
在本研究中 , 研究者们选定了四个年龄段的线虫 , 年轻的(AD1) , 繁殖衰退期的(AD4) , 中年的(AD8) , 老年的(AD10) , 理解为越来越衰老就对了 。 相对的 , 二甲双胍浓度则确定了三个值 , 延寿效果最佳的50mM , 中间值25mM以及实验中表现出延寿效果所需的最低剂量10mM[7] 。
接下来是残酷的真相 。
AD1和AD4组 , 所有测试剂量的二甲双胍都能延长寿命;AD8组 , 50mM和25nM降低了中位年龄、但提升了最大寿命 , 10mM可以延寿、没有有害影响;令人惊讶的是 , 对AD10来说 , 所有测试剂量的二甲双胍都堪比毒药 , 大量线虫在给药24小时之内告别了人间 。
也就是说 , 老了再用二甲双胍 , 不仅无益 , 说不定还有害处!
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衰老线虫使用二甲双胍后更快死亡
研究者们从二甲双胍的作用机制出发 , 分别怀疑了微生物和AMPK两条可能有关的通路 , 不过它们都不是关键 。 二甲双胍还有一个很重要的作用就是抑制线粒体电子传递链(ETC)复合物Ⅰ , 这能够影响线粒体膜电位和ATP的产生[9] 。 而衰老的最显著特征之一 , 就是受损/功能失调线粒体的积累 , 这会增强复合物Ⅰ抑制剂对细胞存活的负面影响[10] 。
这条路 , bingo!
当研究者尝试给先天线粒体功能存在缺陷的线虫吃二甲双胍 , 它们果然早早地就中了“二甲双胍的毒” , 利用药物抑制线粒体功能 , 也能够得到类似的实验结果 。
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抑制线粒体功能+二甲双胍=致命
为了进一步确定这种年龄效应在人类中是否存在 , 研究者们对人类皮肤成纤维细胞进行了研究 , 多次传代的细胞能够比较好地模拟出衰老的特征[11] , 包括线粒体的减少 。分页标题
研究结果显示 , 高剂量的二甲双胍对年轻细胞和年老细胞都有一定毒性 , 但年老细胞表现出的生存更差 , 对低剂量也更不耐受 。 对耗氧率(OCR)的测量也发现 , 二甲双胍对线粒体呼吸有显著影响 , 年老细胞受到的抑制更强 。
研究者还发现 , 在年轻细胞中 , 二甲双胍处理后细胞外酸化速率(ECAR)明显增加 , 这是由于线粒体功能不全导致糖酵解增加了 , 而这样的变化在老年细胞中明显不见了 。 同样的现象在线虫中也存在 。
有氧呼吸被抑制 , 糖酵解也填不上空 , ATP生产肯定要受影响 。 研究者对线虫体内的ATP水平进行了测量 , 发现二甲双胍对年轻线虫ATP没有负面影响 , 但老年线虫体内的ATP水平则下降了76%之多 。
这意味着 , 二甲双胍+衰老 , 对于生产生命的动力源ATP来说 , 可能是一场毁灭性打击 。
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二甲双胍使老年线虫体内的ATP大幅度下降
那么想要对抗二甲双胍的“年龄歧视” , 就要解决ATP的问题 。
此前研究已经发现 , 在线粒体功能障碍或碳缺乏的情况下 , TOR抑制剂雷帕霉素能够稳定ATP水平[12] , 也有研究显示 , 雷帕霉素和二甲双胍联合应用能够进一步提高延寿效果[13] 。 果然实验中增加雷帕霉素以后 , 二甲双胍的“毒性”就大大减轻了 。
当然了 , 这还只是比较初步的研究结果 , 既不能说明老年人吃二甲双胍会中毒 , 也不能说明雷帕霉素可以解毒 , 具体如何面对衰老 , 还是等待后续研究的成果 。 有想法的读者一定收好想法 , 让药物在它的说明书范围之内发光发热吧~
编辑神叨叨
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