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《细胞》子刊:二甲双胍抗衰老新机制!科学家发现,二甲双胍能改善CD4 T细胞自噬和线粒体功能,缓解“...

 如颖随行 2020-05-17

谁都想活到老,而且是健健康康,无病无灾地老去,但想要实现这个目标,太佛系可不行。最起码,也得跟让我们老去的各种要素做一做斗争。

比如说,伴随着整个衰老过程的慢性、低度却又无处不在的炎症,或者用一个词来概括——炎性衰老(Inflammaging)。这种免疫系统自身出了问题所导致的炎症,可不是什么消炎药能搞定的。

搞不定就闪开,让“神药”来。最近美国肯塔基大学的一项最新研究,又找到了二甲双胍抗衰老的新机制:二甲双胍,能够限制在炎性衰老中起到重要作用的一类CD4+T细胞——Th17细胞亚群

具体来说,二甲双胍能够恢复Th17细胞缺陷的自噬功能,并改善线粒体代谢,使Th17细胞不再释放与炎性衰老相关的IL-6、IL-17A/F等细胞因子。这种效果,甚至可能让二甲双胍用于新冠肺炎的治疗[1]。这项研究发表在《细胞代谢》上。

《细胞》子刊:二甲双胍抗衰老新机制!科学家发现,二甲双胍能改善CD4+T细胞自噬和线粒体功能,缓解“炎性衰老”丨科学大发现

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《细胞》子刊:二甲双胍抗衰老新机制!科学家发现,二甲双胍能改善CD4+T细胞自噬和线粒体功能,缓解“炎性衰老”丨科学大发现

(图片来源:Pixabay)

从起源上说,炎性衰老是人体免疫系统,识别了机体内受损伤或死亡的细胞以及细胞残骸等异物引起的炎症[2],而且与心血管疾病、2型糖尿病等多种衰老相关的慢性疾病有关[3-4]。

炎性衰老的一大特点,是TNF-α、IL-6等细胞因子的水平明显上升,这些细胞因子肯定不是凭空跑出来的。科学家们顺藤摸瓜,发现许多免疫细胞都参与了这一进程,这当中就包括了Th17细胞。

好好的免疫细胞不当,跑来促进加速衰老的炎症,这些免疫细胞本身肯定也有问题。开展本次研究的肯塔基大学团队,分别从30岁出头的健康年轻人和60岁的健康中老年人体内提取了CD4+T细胞,来分析两组细胞的差异。

分析显示,虽然中老年人组的Th17细胞,在CD4+T细胞整体中的比例没有明显上升,但IL-6、IL-17A/F等与Th17细胞有关的细胞因子水平却明显上升,基本呈现了炎性衰老在体内的特点。

但研究团队一用上二甲双胍,这些和Th17相关的细胞因子表达水平立刻就跌了回去,让CD4+T细胞恢复了“年轻时的模样”。不过把二甲双胍加到年轻人组的CD4+T细胞,却完全体现不出这种效果。年轻人别总想着吃瓜,不,吃胍

《细胞》子刊:二甲双胍抗衰老新机制!科学家发现,二甲双胍能改善CD4+T细胞自噬和线粒体功能,缓解“炎性衰老”丨科学大发现

Y/O分别是年轻人/中老年人的Th17细胞组,而+MET就是使用二甲双胍后的变化,可以看出中老年人组的细胞因子水平,在使用二甲双胍后明显下降

想到用二甲双胍并不难,毕竟它是现在抗衰老研究的热门候选人。神药是通过什么样的机制,让中老年人CD4+T细胞恢复了年轻时的状态,才是科学家们想知道的。

进一步的实验显示,二甲双胍一方面可以激活AMPK通路,改善Th17细胞的代谢状态,这算是神药的老本行了。但另外一方面的发现就值得深挖了:二甲双胍还“顺便”改善了Th17细胞的线粒体状态,减少了活性氧(ROS)的生成

沿着线粒体功能这条线索追寻,研究团队发现,中老年人Th17细胞促进炎性衰老,其实是因为随着时间推移,细胞的自噬功能出现了缺陷,不能清除影响线粒体运转的“垃圾”。

这些垃圾逐渐堆积,再加上活性氧的影响,就会激活Th17细胞当中的STAT3蛋白,从而大幅增加IL-17等促炎性细胞因子的生成。二甲双胍就是通过恢复Th17细胞的自噬功能,给线粒体救了场

为了进一步验证,研究团队安排一批肥胖+糖尿病前期的受试者,连续3个月每天吃1克的二甲双胍,然后提取CD4+T细胞进行分析,发现Th17细胞的自噬功能和线粒体状态,都得到了明显改善,细胞因子分泌减少,炎性衰老被明显缓解了。

《细胞》子刊:二甲双胍抗衰老新机制!科学家发现,二甲双胍能改善CD4+T细胞自噬和线粒体功能,缓解“炎性衰老”丨科学大发现

这个总结更加形象化

而《细胞代谢》刊发的社论表示,这项发现不仅又为二甲双胍抗衰老提供了新的基础科研证据,还可能让二甲双胍用于治疗新冠病毒导致的过强炎症反应[5]。毕竟在二甲双胍打压的细胞因子中,可是有IL-6的存在。

还记得吗?靶向IL-6的托珠单抗(Tocilizumab),已经在临床上取得了一些战果。至于二甲双胍能不能在抗疫前线,发挥出控制炎症的效果,就得让临床试验来证实了。

编辑神叨叨

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参考资料:

1.Bharath L P, Agrawal M, Mccambridge G, et al. Metformin Enhances Autophagy and Normalizes Mitochondrial Function to Alleviate Aging-Associated Inflammation [J]. Cell Metabolism, 2020.

2.Franceschi C, Garagnani P, Vitale G, et al. Inflammaging and ‘Garb-aging’[J]. Trends in Endocrinology & Metabolism, 2017, 28(3): 199-212.

3.Ferrucci L, Fabbri E. Inflammageing: chronic inflammation in ageing, cardiovascular disease, and frailty[J]. Nature Reviews Cardiology, 2018, 15(9): 505-522.

4.Franceschi C, Garagnani P, Parini P, et al. Inflammaging: a new immune–metabolic viewpoint for age-related diseases[J]. Nature Reviews Endocrinology, 2018, 14(10): 576-590.

5.Kroemer G, Zitvogel L. CD4+ T Cells at the Center of Inflammaging [J]. Cell Metabolism, 2020.

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