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中国学者发现皮肤-骨骼轴衰老关键物质
2022年11月01日
         


编者按


每月甄选权威衰老期刊最精彩内容,今日,为你介绍《Nature Aging10月内容。本期内容中,我们将为你介绍:

全球老龄化大环境下,英国政府如何开展新布局?为何恢复老年肠道菌群至年轻组成可能无法让我们年轻?中国学者最新发现皮肤早衰促进骨骼衰老的关键物质,以及Nature Aging编辑部对端粒延长新机制、限时饮食研究的分享点评。

更多研究详细内容,欢迎阅读全文。

         




         


近一个世纪来,尽管人类的平均寿命得到大幅增加,但对于个体而言更有意义的健康预期寿命healthspan)却并未显著提高。

对此,全球各国高度关注,纷纷开展应对措施,如美国向官方衰老研究机构NIA(国家老龄化研究所)持续投入海量经费,新加坡成立健康长寿中心应对衰老,期许实现五年无病。

如此大环境下,近日,英国政府资助成立了全新的“健康老龄化研究转化网络”,计划对衰老生物学科学理论干预开展更多研究,加速研究成果的临床转化目标是2035年人类能至少额外增加5年健康寿命[1]。

           

衰老研究转化:英国老年科学的新天地

             

这个全新的网络化研究体系将招募不同学科背景人员,如衰老生物学、计算科学、实验医学、运动科学、社会老年学等,建立起互补资源充分整合的跨学科组织,并确定将“衰老研究转化”作为核心发展方向。

该网络体系发起人、英国著名高校纽卡斯尔大学迈尔斯·威瑟姆教授表示:“我们将提供清晰的路线图和初步概念验证用于衰老研究,从而为公众尽可能多带去老龄化研究福祉。更长期、更联合的研究一定会为全球老龄化未来带去利益。”




         


衰老研究里,能逆转机体衰老状况的潜在干预手段,一直是热点话题,其中就包括通过改变肠道微生物组成实现年轻的“粪菌移植”,且这一手段也并非无人问津,在时光派曾经的一次采访交流中,受访者就表示:“只要能年轻,吃屎也不介意!”

但在本月内容中,华盛顿大学学者却指出:“通过菌群移植,将老年个体肠道菌群恢复至年轻组成,可能无法有效逆转衰老。”[2]

           

健康老龄化与人类肠道菌群:为什么我们不能仅仅倒转时钟?

             

对于上述鲜明且略带颠覆性的看法,作者给出了如下解释:


No.1

不同研究间存在较大差别,甚至出现完全相反的试验结果


作者提到,虽然部分研究中肠菌移植得到了年轻化的积极效果,但仍有非常多迥异结果出现,如移植年轻个体菌群的老鼠机体抗炎能力、神经系统与肠道发育反而更差[3, 4]。综合来看,无法得到统一、严谨的结论。


No.2

生物肠道微生物组随年龄发生变化,但并非代表不健康


作者以人类老龄化过程中发生改变的核心菌拟杆菌属为例,这种广泛存在于年轻个体内的菌群,具有降解宿主肠道粘液的功能,对产生多余粘液的年轻人来说,必不可少,但若富集在老年人群体内,却会导致肠道粘液层变薄,炎症增加并降低肠道屏障完整性

可以说,肠道在衰老中的一些改变是为了让机体能够更好适应生存,部分菌群不是不够了,而是就应该要变少。

           

图注:老年宿主的肠道微生物组恢复到“年轻”状态可能不是最佳方法

同时,对于从肠菌角度促进全生命周期健康,作者也提出了更优的研究方向——关注微生物代谢产物。他们认为,关注肠道微生物在不同时期的代谢产物,及其对远端各类器官(如大脑)的调控,设计量身定制和以功能为中心的方案,更可能实现健康衰老。




         


有时,衰老仿佛就是一瞬间,比如,我们的骨骼与皮肤在30岁后,骨形成与真皮层内I型胶原蛋白的生成经巅峰后都走向下坡路,甚至,两者的衰老过程还存在相互影响。

在本月研究中,我国广东省骨科学会的研究人员发现,衰老表皮中胱抑素A合成减少,会加速与年龄相关的骨质流失,而恢复胱抑素A的局部治疗可有效延缓这一过程[5]。

           

皮肤时序性的老化通过分泌胱抑素-A,驱动与年龄相关的骨质流失

             

研究中,学者们发现当小鼠皮肤组织被诱导过早老化后,其骨骼也随之表现出骨量降低骨质变薄的衰老特征,并通过不同年龄段人类志愿者体内数百种血清细胞因子的对比分析,最终锁定主要存在于皮肤的胱抑素-A,其产生减少破坏了骨形成和吸收间的平衡

当试验小鼠外用卡泊三醇(一种治疗银屑病的药膏),表皮胱抑素-A水平得到有效恢复,骨质疏松得到明显缓解。

           

图注:卡泊三醇通过增加胱抑素-A的生成,延缓骨质疏松

随着研究逐渐深入,皮肤已不仅只是我们的屏障组织,更是了解机体健康状况的窗口,同时,它也与前文提及的肠道菌群相似,代谢产物可进行远端调控,并与其他组织产生彼此关联。也许,对皮肤组织进行深入研究,能在未来揭示更多衰老密码。




         


每期杂志里,编辑部成员们都会选取近期衰老领域的精彩研究,开展点评分享,本期与读者们分享的两项研究分别是:


No.1

端粒囊泡转移,保护T细胞免于衰老


原文于9月15日发表在Nature Cell Biology,科学家们向我们展示了一项惊人新发现:除了激活自身端粒酶延缓复制衰老,T细胞还能在与抗原呈递细胞(APC)接触时,“夺取”APC端粒囊泡,直接延长端粒,且效果比端粒酶强30倍[6]。

           

图源:Juan Gaertner/Science Photo Library/Getty

编辑部认为,该研究针对抗原特异性T细胞在克隆分裂中的自我保护现象,提出了全新机制,这将会引领一个新的疗法开发方向,去解决老化背景下的免疫衰老问题


精彩回顾延长端粒的最好办法,是从别人那里抢?Nature子刊:效果比端粒酶强30倍


No.2

限时饮食改善情绪和健康


近年来,以间歇性禁食为代表的热量限制益处报道层出不穷,本月编辑部分享的另一篇研究为9月1日发表在JAMA Internal Medicine,提出相同热量限制前提下,在一天中早期进食(与新陈代谢的昼夜节律保持一致,如早7点至下午3点),能更好改善健康与情绪[7]。

           

图片来源:Iryna Veklich/Moment/Getty

编辑部评价,需要进一步评估这种早限时饮食(eTRE)的机制与应用,从而使其及早成为一种低成本且易于实施的干预措施,以改善健康老龄化,治疗与年龄相关的疾病。


推荐阅读《Science》最新发现!限时禁食法的背后机制,既能控制体重,还能健康长寿?




以上是《Nature Aging》10月刊精选研究,欢迎大家评论区就本期内容交流讨论,我们下期再见~



—— TIMEPIE ——

         

参考文献

[1] Witham, M. D., Cooper, R., Bowden Davies, K. A., Ortega-Martorell, S., Stewart, C. E., & Sayer, A. A. (2022). Ageing research translation: A new era for UK geroscience. Nature Aging, 2(10), 867–868. https://doi.org/10.1038/s43587-022-00288-8

[2] Wilmanski, T., Gibbons, S. M., & Price, N. D. (2022). Healthy aging and the human gut microbiome: Why we cannot just turn back the clock. Nature Aging, 2(10), 869–871. https://doi.org/10.1038/s43587-022-00294-w

[3] Boehme, M., Guzzetta, K. E., Bastiaanssen, T. F., van de Wouw, M., Moloney, G. M., Gual-Grau, A., Spichak, S., Olavarría-Ramírez, L., Fitzgerald, P., Morillas, E., Ritz, N. L., Jaggar, M., Cowan, C. S., Crispie, F., Donoso, F., Halitzki, E., Neto, M. C., Sichetti, M., Golubeva, A. V., … Cryan, J. F. (2021). Microbiota from young mice counteracts selective age-associated behavioral deficits. Nature Aging, 1(8), 666–676. https://doi.org/10.1038/s43587-021-00093-9

[4] Kundu, P., Lee, H. U., Garcia-Perez, I., Tay, E. X., Kim, H., Faylon, L. E., Martin, K. A., Purbojati, R., Drautz-Moses, D. I., Ghosh, S., Nicholson, J. K., Schuster, S., Holmes, E., & Pettersson, S. (2019). Neurogenesis and prolongevity signaling in young germ-free mice transplanted with the gut microbiota of old mice. Science Translational Medicine, 11(518). https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aau4760

[5] Liang, W., Chen, Q., Cheng, S., Wei, R., Li, Y., Yao, C., Ouyang, Z., Kang, D., Chen, A., Liu, Z., Li, K., Bai, X., Li, Q., & Huang, B. (2022). Skin chronological aging drives age-related bone loss via secretion of cystatin-a. Nature Aging, 2(10), 906–922. https://doi.org/10.1038/s43587-022-00285-x

[6] Lanna, A., Vaz, B., D’Ambra, C., Valvo, S., Vuotto, C., Chiurchiù, V., Devine, O., Sanchez, M., Borsellino, G., Akbar, A. N., De Bardi, M., Gilroy, D. W., Dustin, M. L., Blumer, B., & Karin, M. (2022). An intercellular transfer of telomeres rescues T cells from senescence and promotes long-term immunological memory. Nature Cell Biology, 24(10), 1461–1474. https://doi.org/10.1038/s41556-022-00991-z

[7] Jamshed, H., Steger, F. L., Bryan, D. R., Richman, J. S., Warriner, A. H., Hanick, C. J., Martin, C. K., Salvy, S. J., & Peterson, C. M. (2022). Effectiveness of Early Time-Restricted Eating for Weight Loss, Fat Loss, and Cardiometabolic Health in Adults With Obesity: A Randomized Clinical Trial. JAMA internal medicine, 182(9), 953–962. https://doi.org/10.1001/jamainternmed.2022.3050

         

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