《Science》:震惊!只要补充微量元素牛磺酸就可以抗衰
转自:一度医药
近日《Science》新研究发现,一种常见的营养素可以逆转衰老过程——牛磺酸(Taurine)
Singh等研究人员发现,包括人类在内的不同动物,血液循环中的半必需氨基酸牛磺酸的含量随着年龄的增长而减少,补充牛磺酸能够使小鼠寿命延长10-12%,且改善多种健康指标!
补充牛磺酸可延长寿命
在小鼠、猴子和人类中,牛磺酸的血液浓度随着年龄的增长而下降,相较4周龄小鼠的132.3±14.2ng/ml,小鼠56周大时血液牛磺酸浓度仅有40.2±7.1ng/ml;而15岁猴子相较5岁猴,牛磺酸浓度下降了85%;同样的,老年人较年轻人也下降了80%以上。
但是这种下降是衰老造成的结果还是驱动因素呢?
为了进一步验证牛磺酸缺乏是否是衰老的驱动因素,研究团队进行了大规模小鼠试验,他们对近250只14个月大的雌性和雄性小鼠(相当于人类45岁)分别进行了对照实验,每天上午10:00喂食1000mg/kg bw,这可以将血液牛磺酸浓度峰值补足到4周龄小鼠的水平。结果显示,补充牛磺酸雌性和雄性小鼠的存活时间更长,牛磺酸让小鼠的平均寿命增加了10-12%,28个月时的预期寿命增加了18-25%,相当于,补充牛磺酸可以延长小鼠寿命3-4个月,等于人类的7-8年。因此,研究证实缺乏牛磺酸的确会导致衰老。
牛磺酸是一种非必须氨基酸,可以通过饮食获取,也可以在多细胞真核生物体内合成。研究人员进行了补充试验,证实牛磺酸不仅在小鼠体内与衰老有关,其他包括人类在内的多细胞真核物种同样与衰老有关。
在高浓度牛磺酸处理的多细胞真核生物蠕虫中,寿命延长了10-23%;但在单细胞真菌酵母中,高浓度牛磺酸对酵母的复制生命周期(RLS)并没有影响,因此,牛磺酸对寿命的影响只存在无脊椎动物和哺乳动物等多细胞真核生物中。
蠕虫和酵母在喂食不同牛磺酸浓度下存活时间
补充牛磺酸增加健康寿命
补充牛磺酸不仅仅是增加寿命,更重要的是增加康健寿命,使晚年也拥有更健康的生活。研究者为了评估牛磺酸对健康寿命的影响,让14个月中年雌性小鼠每天口服500mg/kg bw(T500)和1000mg/kg bw(T1000)牛磺酸,持续10-12个月,分析小鼠骨骼、肌肉、大脑、胰腺、脂肪、肠道和免疫系统等健康状况。
研究发现,补充牛磺酸对中年身体健康影响重大:
► 减肥:相比对照组小鼠,T1000牛磺酸组年龄相关体重增加减少了约10%;
►防止骨质疏松,治疗更年期骨质疏松:牛磺酸增加脊柱和股骨的骨密度,对照组骨密度3.26±0.34(n=9),T500牛磺酸组骨密度5.17±0.50(n=10),T1000牛磺酸组骨密度5.49±0.37(n=8);
► 增加肌肉耐力、协调性和力量:在旋转棒试验中,T500和T1000牛磺酸组在总悬挂时间、运动距离、握力测试都比对照组强;
► 减少焦虑:随着年龄的增加,焦虑会增加,探索会减少,然而,T500和T1000牛磺酸组抑郁样行为更少,在明暗箱里面,在黑暗区域花费时间更少,表明焦虑更少,在Y迷宫测试中,T500和T1000牛磺酸组对探索有更高的好奇心;
► 防止糖尿病:在小鼠试验中,T500和T1000牛磺酸组能更有效地代谢葡萄糖,胰岛素敏感性更高。随着年龄的增长,胃肠消化吸收会减缓,但是T500和T1000牛磺酸组胃肠运转比对照组更快;
► 增强免疫力:衰老会减少血液中免疫细胞的数量,从而增加感染的易感性。全血细胞计数显示,T500牛磺酸组对免疫细胞的影响不大,但是T1000牛磺酸组能够显著降低单核细胞和粒细胞的数量,表明,高剂量牛磺酸可改善与衰老相关的炎症状态相关的髓样白细胞突出。
牛磺酸补充增加老年小鼠的健康寿命
牛磺酸影响细胞功能增加健康寿命的机制是什么呢?
研究者对小鼠成骨细胞进行RNA测序,通过基因探针富集分析(GSEA)鉴定发现,主要生物絮功能与衰老机制密切相关,例如端粒功能、氧化应激、免疫系统功能、蛋白质翻译和干细胞维持。实际上,研究者们也通过实验证实,牛磺酸能够抑制衰老、弥补端粒酶缺乏带来的不良后果、抑制DNA损伤并提高小鼠存活率、影响表观遗传变化、调节营养传感和蛋白质平衡、防止衰老带来的促炎状态、增加部分组织干细胞的再生能力、促进线粒体健康等等。
牛磺酸和衍生分子对衰老经典标志物的影响
如何提高人体牛磺酸血液浓度
上面研究只局限小鼠,对人类也同样有效果吗?
研究者通过11966名受试者血液牛磺酸代谢水平与>50种临床风险因素进行关联分析,发现牛磺酸途径代谢物(牛磺酸,次牛磺酸和N -乙酰牛磺酸)与人类健康变量息息相关。如高浓度牛磺酸血液浓度,具有较低的体重指数、较低的腰臀比、较少的腹部肥胖、较低的二型糖尿病患病率、较低的葡萄糖水平、较低的炎症指标等等,这种联系并不能确定因果关系,但是这些结果与牛磺酸缺乏导致人类衰老是一致的。
牛磺酸代谢水平与临床风险因素的线性回归模型
研究者尝试给人类基因最相近的老年恒河猴补充牛磺酸,15岁的恒河猴(相当于人类的45-50岁),每天上午十点补充250mg/kg bw,与小鼠实验中的1000mg/kg bw相当。
进食牛磺酸3小时后,恒河猴的牛磺酸水平达到对照组的2倍。补充治疗6个月后,恒河猴体重减轻了0.75公斤,体脂降低,腰椎和腿部骨密度增加,空腹血糖降低19%,血液肝损伤标志物AST和ALT分别降低36%和20%,促炎免疫细胞的增加减少了50%。
综上所述,牛磺酸用来抗衰老是非常有希望的,目前牛磺酸还没有已知对人毒副作用,但是大剂量的使用,还需要进行临床试验进行验证牛磺酸的疗效和安全性。
值得注意的是,研究发现,运动能够提高人体牛磺酸血液浓度!
所有运动员组(短跑运动员、耐力跑运动员和天然健美运动员)和久坐不动的人,在运动后牛磺酸以及代谢物浓度都有显著增加,牛磺酸浓度增加1.16倍,次牛磺酸浓度增加1.36倍,N-乙酰牛磺酸浓度在耐力跑运动员和短跑运动员中分别增加了1.18倍和1.28倍,其中久坐这运动后牛磺酸及其代谢产物浓度变化更高。
因此,运动不仅带来健康益处,更能提高牛磺酸浓度,具有抗衰效果!
在不同人群5min运动前后牛磺酸代谢物浓度
参考资料:
Parminder Singh et al. ,Taurine deficiency as a driver of aging.Science380,eabn9257(2023).DOI:10.1126/science.abn9257
作者:Trin
主编:小宝