年龄是影响人类疾病最重要的风险因素。随着年龄增长,癌症、心血管疾病和阿尔茨海默病的风险相应增加。佐治亚州分子和转化医学中心主任、该研究的通讯作者Ming-Hui Zou博士指出,延缓衰老是减少人类疾病发生率和严重程度的主要途径。
血管老化在人类衰老过程中占据重要地位。当人们变老时,供应不同器官的血管最为敏感,更容易受到衰老损伤,因此研究血管衰老至关重要。
发现抗衰老分子β-羟基丁酸
在最新发表于《Molecular Cell》杂志题为“β-Hydroxybutyrate Prevents Vascular Senescence through hnRNP A1-Mediated Upregulation of Oct4”的论文中,Ming-Hui Zou博士及其团队探索了热量限制(少吃或禁食)与延缓衰老之间的联系,并重点研究了血管老化如何发生以及如何预防。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2018.07.036
具体来说,研究人员发现了一种在禁食或热量限制条件下产生的重要小分子β-羟基丁酸,它是酮体的一种,在低食物摄入、碳水化合物限制、饥饿和长时间剧烈运动时,由肝脏中脂肪酸氧化分解产生。
“我们发现,β-羟基丁酸可以延缓血管老化,”Zou说,“它提供了热量限制与禁食和抗衰老效果之间的化学联系。这种化合物通过内皮细胞延缓血管老化,内皮细胞排列在血管和淋巴管内表面,可防止细胞衰老。”
衰老细胞停止分裂
研究人员发现β-羟基丁酸能促进细胞分裂并防止细胞衰退。由于该分子在热量限制或禁食期间产生,当人们吃得过多或肥胖时,其水平可能被抑制,从而加速衰老。
此外,研究人员发现,β-羟基丁酸与特定的RNA结合蛋白结合后,增加了小鼠干细胞因子Oct4在血管平滑肌和内皮细胞中的活性。Oct4是防止DNA损伤导致细胞老化的关键因子,从而保持血管年轻。

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作者认为这是一个非常重要的发现,目前他们正在寻找新的化学物质来模拟酮体的功能。Zou解释:“我们正试图采取全局性方法来减少心血管疾病和阿尔茨海默病。但很难说服人们在24小时内不吃东西来增加β-羟基丁酸浓度,不是每个人都能做到。如果能找到模仿这种效果的物质,人们不必限制饮食,这将让生活更愉快并有助于对抗疾病。”
“干细胞因子Oct4可能是减缓或预防衰老的药物靶点。如果血管系统变得更年轻,就不太可能患心血管疾病、阿尔茨海默病和癌症,因为这些疾病都与年龄相关。”研究人员说。
未来,研究人员希望靶向衰老细胞并消除它们,以恢复血管系统,预防心血管疾病。