澎湃Logo
下载客户端

登录

  • +1

科学证明黄酮类可延长寿命,对于人类而言长生不老还有多远

2020-07-02 16:23
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
字号

原创 怀怀怀瑾 时光派 来自专辑抗衰物质

@怀瑾

复旦药理学硕士

朋克养生点读机

黄酮类化合物具有抗菌、抗氧化、抗炎、模拟热量限制、延缓免疫衰老等生物效应,能够保护神经、抑制肿瘤、防治心血管病,是瓜果蔬菜富含的天然、安全、有效的成分;黄酮类化合物还可以延长多种模式生物寿命,在实验室中效果喜人,对我们而言,黄酮延寿还有多远呢?

01

黄酮类化合物的生物学效应

抗菌

黄酮类化合物具有抗微生物特性,而细菌减少或杀灭有助于延长蠕虫寿命[2,14]。此外, 在小鼠和大鼠中显示,黄酮类化合物影响肠道微生物,这可能有益于宿主,延长宿主寿命[15,16]。

抗氧化

活性氧(ROS)被认为是细胞发生衰老的重要原因。

1) 黄芩、草豆蔻、红景天和淫羊藿等中药中含有的黄酮类可作为优良的ROS清除剂,在蠕虫中已证明黄酮类化合物可以降低氧化应激水平[9,17]。

2) 黄酮类化合物不仅能直接阻断自由基生成,还通过增强内源抗氧化酶活性间接清除自由基。

在超氧化物歧化酶SOD缺失的线粒体中,黄酮类化合物不仅不抗氧化,反而造成更大的氧化损伤,说明黄酮化合物自身会诱导轻微的氧化应激,激活内源抗氧化体系,这可能是(2)的机制[18]。证明该观点的是槲皮素在低剂量延长蠕虫寿命,高剂量反而缩短寿命[4,5]。

依赖各种寿命相关信号发挥作用

黄酮类发挥作用需要依靠不同的信号通路,这些通路大多与生物寿命调控有关[2,3,6,7,8]。

1) 杨梅素、紫色小麦提取物、可可粉的延寿作用可能依赖于DAF/FOXO信号(一种长寿信号)的实施;

2) 各种类黄酮或提取都必须在胰岛素样生长因子IGF存在下才能延长生物寿命;

3) 槲皮素作用依赖于PI3K(磷酸肌醇激酶)/AKT信号通路的完整性,而儿茶素延寿作用不依赖;

4) 可可粉延寿作用依赖于Sirtuins发挥功能。

以上研究表明黄酮类大家族的作用机制可能各不相同,是非常复杂的,我们不能从一个黄酮类物质延寿推断其他黄酮类物质延寿;另外,每个个体FOXO、Sirtuins、PI3K/AKT、GH-IGF1轴的活跃度不同,补充同样的黄酮化合物可能也有不一样的效果。

热量限制(CR)效应

黄酮类化合物通过与蛋白质结合,并一直某些能量代谢酶来部分模拟热量限制的效应:脂肪酶[20]、α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶[10,21,22]、胰蛋白酶[23]、葡萄糖转运蛋白[24,25]等。

1) 槲皮素和淫羊藿苷II都通过模拟热量限制延长蠕虫模型寿命[1,3,6];

2) 在小鼠中,间歇性禁食(CR的一种)辅以蓝莓、绿茶、石榴提取物能加倍放大CR益处。

由于模拟CR效应,黄酮类化合物可减少暴饮暴食的伤害,这在高糖、高脂生物模型中验证[19]。

抗炎

炎症,尤其是慢性的炎症,是伴随衰老发生的普遍现象,反过来对衰老有加速作用,所以抗炎在某种程度说也能抗衰老。老年人血清中的炎症因子升高,和冠心病、糖尿病、神经退行疾病的发病有关。

黄酮类化合物显著降低衰老小鼠模型的中枢炎症,改善小鼠记忆力,有延缓衰老作用;黄岑通过抑制氧化损伤也能达到抗炎的作用。

延缓免疫衰老

研究显示,黄酮类化合物改善衰老生物免疫器官萎缩,促进免疫细胞的增殖分化,增强胞内抗氧化能力,综合提高机体免疫功能。

02

黄酮类化合物的功能

保护神经

流行病学报道多食瓜果蔬菜与更低的痴呆发病率有关,这引起人们对黄酮保护神经的机制的关心。

黄酮化合物的神经保护机制为:抑制神经发炎,改善神经可塑性,增加神经网络的交流,改善营养神经细胞的脑血管。

图-黄酮类化合物的神经保护机制

抗肿瘤

各方“神药”、好的活性成分不一定能杀死癌细胞,但一定得具备抗肿瘤活性!黄酮类化合物也不例外地,被研究发现具有抗肿瘤效应(原理上讲是的)。

黄酮类化合物抗肿瘤的功能来源于对细胞周期、炎症、DNA损伤的抑制作用。

1) 通过MAPK信号下调抑制细胞周期,更慢的周期意味着更少出错,概率上降低癌变风险;

2) 通过COX-2/PGE信号下调抑制炎症因子分泌;

3) 通过清除活性氧ROS,减少DNA受损,降低细胞突变风险。

心血管益处

心血管裨益是黄酮被广为流传、津津乐道的效应,黄酮通过全面改变代谢、消化、肌肉、内分泌等因素,最终达到整体保护心血管的作用,机制如下:����

03

黄酮类化合物人类试验

黄酮类化合物因为广泛存在于瓜果蔬菜,且作为添加剂添于保健品、食品、药品中,要获得一些人类研究数据相对轻松容易;花色素类、儿茶素类有大量人类实验(包括流行病学和临床研究)结果支持“黄酮类有益健康”这一观点,以下是部分代表性人类实验研究证据。

注意,人类实验目前并未得出“黄酮类化合物可以延寿”这一结论,以上的功效并不能直接推断可以延寿。

04

黄酮类化合物能否延长寿命?

图-黄酮类化合物和延寿相关的生物效应

黄酮化合物能延寿,不过延长的是低等生物的寿命,距离得出“延长人体寿命”这种结论还很远。

低等生物的一些研究

线虫、果蝇的延寿研究加起来过百,可在附-2中查阅。

关于黄酮类延寿的讨论

黄酮类化合物延长模式生物寿命的试验不胜枚举,但在哺乳动物(小鼠)中有阳性结果的屈指可数,大多数黄酮类化合物都无法延长小鼠寿命,如下表:����

表-啮齿动物延寿试验

我们看到当实验进行到啮齿动物身上时,很多想当然有效的“长寿药”就没效了——这和动物越高等,调节寿命的信号网越复杂有关。光是“小鼠层面黄酮不起作用”这个现象,学者们就总结不少原因:剂量、膳食,小鼠品种、性别,小鼠某些基因的基因型等……更别说对猴子或人打包票“有效”了,“吃槲皮素”这种单一因素能扭转虫子的一生,于我们而言却并不足以叫板天命。[10-13,26-27]

05

无需跟风,保持乐观

对于未来的黄酮类化合物抗衰老研究,我的观点是:类似于《自然·通讯》的研究论文将继续层出不穷,我们无需跟风,这篇文章得到的结果也仅仅是蠕虫、果蝇的寿命被延长,到小鼠身上效果就打折为“抗心脏衰老”了(文章Doi:10.1038/s41467-019-08555-w)。

很多人看到槲皮素在小鼠身上无法延寿,惊呼“我被骗了,槲皮素没用”,2018另一篇爆款论文让我们有理由继续乐观。该研究将槲皮素与血癌药物达沙替尼合用,显著改善了组织细胞衰老的小鼠的生命质量,这告诉我们:别怕单一“神药”不起效,多“药”联用或是未来抗衰主导。

小结

黄酮类化合物具有抗癌、保护神经、保护心血管和抗衰老的功效,其功能涉及清除自由基、炎症通路调控、能量感受通路调控、细胞周期调节等多种复杂机制,目前看来“黄酮类化合物有益健康”是可信的。由于黄酮类物质分布非常广泛,其在药品、化妆品及保健品中具有广阔的市场前景,对其深度开发与利用具有非常重要的意义。

虽然目前在实验中黄酮类物质被发现可以延长寿命,但是黄酮类是否在人体发挥同样作用还不得而知。我们也应该明白,在动物身上的实验结果可以帮助我们进一步了解哪些蛋白质或信号通路受到了黄酮类物质的影响,从而为将来开发作用于不同分子靶点来达到抗衰老的作用提供思路。

参考文献

1. Saul N, Pietsch K, Menzel R et al. (2009) Catechin induced longevity in C. elegans: from key regulator genes to disposable soma. Mech Ageing Dev 130, 477–486.

2. Saul N, Pietsch K, Sturzenbaum SR et al. (2011) Diversity of polyphenol action in Caenorhabditis elegans: between toxicity and longevity. J Nat Prod 74, 1713–1720.

3. Pietsch K, Saul N, Menzel R et al. (2009) Quercetin mediated lifespan extension in Caenorhabditis elegans is modulated by age-1, daf-2, sek-1 and unc-43. Biogerontology 10, 565–578.

4. Duenas M, Surco-Laos F, Gonzalez-Manzano S et al. (2013) Deglycosylation is a key step in biotransformation and lifespan effects of quercetin-3-O-glucoside in Caenorhabditis elegans. Pharmacol Res 76, 41–48.

5. Pietsch K, Saul N, Chakrabarti S et al. (2011) Hormetins, antioxidants and prooxidants: defining quercetin-, caffeic acid- and rosmarinic acid-mediated life extension in C. elegans. Biogerontology 12, 329–347.

6. Cai WJ, Huang JH, Zhang SQ et al. (2011) Icariin and its derivative icariside II extend healthspan via insulin/IGF-1 pathway in C. elegans. PLoS ONE 6, e28835.

7. Buchter C, Ackermann D, Havermann S et al. (2013) Myricetin-mediated lifespan extension in Caenorhabditis elegans is modulated by DAF-16. Int J Mol Sci 14, 11895–11914.

8. Martorell P, Forment JV, de Llanos R et al. (2011) Use of Saccharomyces cerevisiae and Caenorhabditis elegans as model organisms to study the effect of cocoa polyphenols in the resistance to oxidative stress. J Agric Food Chem 59, 2077–2085.

9. Wei CC, Yu CW, Yen PL et al. (2014) Antioxidant activ- ity, delayed aging, and reduced amyloid-beta toxicity of methanol extracts of tea seed pomace from Camellia tenui- folia. J Agric Food Chem 62, 10701–10707.

10. Wagner AE, Piegholdt S, Rabe D et al. (2015) Epigallocatechin gallate affects glucose metabolism and increases fitness and lifespan in Drosophila melanogaster. Oncotarget 6, 30568–30578.

11. Kitani K, Osawa T & Yokozawa T (2007) The effects of tetrahydrocurcumin and green tea polyphenol on the sur- vival of male C57BL/6 mice. Biogerontology 8, 567–573.

12. Strong R, Miller RA, Astle CM et al. (2013) Evaluation of resveratrol, green tea extract, curcumin, oxaloacetic acid, and medium-chain triglyceride oil on life span of genetically heterogeneous mice. J Gerontol Ser a - Biol Sci Med Sci 68, 6–16.

13. Spindler SR, Mote PL, Flegal JM et al. (2013) Influence on longevity of blueberry, cinnamon, green and black tea, pomegranate, sesame, curcumin, morin, pycnogenol, quercetin, and taxifolin fed iso-calorically to long-lived, F1 hybrid mice. Rejuven Res 16, 143–151.

14. Kim HI, Kim JA, Choi EJ et al. (2015) In vitro and in vivo antimicrobial efficacy of natural plant-derived compounds against Vibrio cholerae of O1 El Tor Inaba serotype. Biosci Biotechnol Biochem 79, 475–483.

15. Massot-Cladera M, Abril-Gil M, Torres S et al. (2014) Impact of cocoa polyphenol extracts on the immune sys- tem and microbiota in two strains of young rats. Br J Nutr 112, 1944–1954.

16. Anhe FF, Roy D, Pilon G et al. (2015) A polyphenol-rich cranberry extract protects from diet-induced obesity, insu- lin resistance and intestinal inflammation in association with increased Akkermansia spp. population in the gut microbiota of mice. Gut 64, 872–883.

17. Fitzenberger E, Deusing DJ, Marx C et al. (2014) The polyphenol quercetin protects the mev-1 mutant of Caenorhabditis elegans from glucose-induced reduction of survival under heat-stress depending on SIR-2.1, DAF-12, and proteasomal activity. Mol Nutr Food Res 58, 984–994.

18. Schulz TJ, Zarse K, Voigt A et al. (2007) Glucose restric- tion extends Caenorhabditis elegans life span by inducing mitochondrial respiration and increasing oxidative stress. Cell Metab 6, 280–293.

19. Deusing DJ, Winter S, Kler A et al. (2015) A catechin- enriched green tea extract prevents glucose-induced sur- vival reduction in Caenorhabditis elegans through sir-2.1 and uba-1 dependent hormesis. Fitoterapia 102, 163–170.

20. Buchholz T & Melzig MF (2015) Polyphenolic com- pounds as pancreatic lipase inhibitors. Planta Med 81, 771–783.

21. Ong KC & Khoo HE (1997) Biological effects of myrice- tin. Gen Pharmacol 29, 121–126.

22. Wang H, Du YJ & Song HC (2010) Alpha-glucosidase and alpha-amylase inhibitory activities of guava leaves. Food Chemistry 123, 6–13.

23. Shahwar D, Raza MA & Atta Ur R (2013) Identification of flavonoids with trypsin inhibitory activity extracted from orange peel and green tea leaves. J Sci Food Agric 93, 1420–1426.

24. Noteborn HP, Jansen E, Benito S et al. (1997) Oral ab- sorption and metabolism of quercetin and sugar- conjugated derivatives in specific transport systems. Cancer Lett 114, 175–177.

25. Ader P, Block M, Pietzsch S et al. (2001) Interaction of quercetin glucosides with the intestinal sodium/glucose co-transporter (SGLT-1). Cancer Lett 162, 175–180.

26. Baur JA, Pearson KJ, Price NL et al. (2006) Resveratrol improves health and survival of mice on a high-calorie diet. Nature 444, 337–342.

27. Miller RA, Harrison DE, Astle CM et al. (2011) Rapamycin, but not resveratrol or simvastatin, extends life span of genetically heterogeneous mice. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 66, 191–201.

28. 未标注参考均来自:Rodriguez-Mateos, A., et al., Bioavailability, bioactivity and impact on health of dietary flavonoids and related compounds: an update. Arch Toxicol, 2014. 88(10): p. 1803-53.

原标题:《科学证明黄酮类可延长寿命,对于人类而言,长生不老还有多远》

阅读原文

    本文为澎湃号作者或机构在澎湃新闻上传并发布,仅代表该作者或机构观点,不代表澎湃新闻的观点或立场,澎湃新闻仅提供信息发布平台。申请澎湃号请用电脑访问http://renzheng.thepaper.cn。

    +1
    收藏
    我要举报

            扫码下载澎湃新闻客户端

            沪ICP备14003370号

            沪公网安备31010602000299号

            互联网新闻信息服务许可证:31120170006

            增值电信业务经营许可证:沪B2-2017116

            © 2014-2024 上海东方报业有限公司

            反馈