科研进展

王红兵教授课题组在《Free Radical Biology and Medicine》发表论文揭示天然药物金银花延长寿命及健康周期的作用机制

来源:   作者:   发布时间:2018-09-26   阅读次数:568

      2018年9月25日,同济大学生命科学与技术学院王红兵教授课题组在《Free Radical Biology and Medicine》上发表了题为“Lonicera japonica extends lifespan and healthspan in Caenorhabditis elegans”的研究论文。本论文利用野生型和各种突变体线虫(Caenorhabditis elegans)为模型发现天然药物金银花具有显著延长线虫寿命、提高线虫健康周期以及有效缓解Aβ淀粉样蛋白毒性作用。

      随着全世界人口老龄化的发展,衰老相关疾病的发病率逐年攀升。如何安全有效地延缓衰老,减少衰老相关慢性疾病的发病率已成为医学界和社会关注的重大问题。传统的治疗疾病的方式是待疾病发生后直接采用药物干预的模式,目前有学者提出通过中和应激物质或者触发温和的细胞保护机制,提高人的健康生存周期,从而延缓衰老、达到抑制衰老相关慢性疾病的发生。这与我国《黄帝内经》中提出的“治未病”观点不谋而合。中医药在养生防衰方面积累了宝贵的理论和实践经验,《神农本草经》、《太平圣惠方》、《本草纲目》等古籍中记载了大量的抗衰延寿的中药及方剂。

      传统药食两用中药金银花(Lonicera japonica)早在《神农本草经》中便有记载:“金银花性寒味甘,具有清热解毒、凉血化淤之功效”。《本草纲目》中记载其“主治寒热身肿,久服轻身,长年益寿”。但其补益作用的物质基础及作用机制并不清楚。本研究发现来自于金银花中的有效部位LJ-E能显著延长野生型线虫的寿命,增强线虫的运动能力和咽部肌肉泵动能力,减少体内脂肪累积,提升线虫对热胁迫和氧化胁迫的抵抗能力,并能显著抑制Aβ淀粉样蛋白的毒性作用;利用多种转基因线虫模型和现代分子生物学技术,深入研究发现LJ-E延长寿命作用与胰岛素信号通路密切相关,依赖于mev-1, daf-2, daf-16, and hsf-1等基因的调控;LJ-E能明显提高Aβ转基因线虫模型CL4176中自噬相关基因bec-1的转录水平,显著减少p62蛋白的表达,说明自噬(autophagy)在LJ-E发挥抑制Aβ淀粉样蛋白的毒性作用中起到重要作用;随后,利用RNA-Seq测序技术,首次发现D1086.10基因对延长寿命作用起到了重要的调控作用,并能调控sod-3的表达;此外,通过高效液相色谱(HPLC)分析方法,制定了LJ-E有效部位的指纹图谱,并发现三种主要成分的混合物仍具有显著的延长寿命及抑制Aβ淀粉样蛋白毒性的作用。本研究为金银花的延长寿命作用提供了理论依据,同时为小分子化合物作为分子探针研究衰老及相关疾病的发病机制提供了新的指导。

      本研究在王红兵教授指导下完成,论文的第一作者为同济大学硕士研究生杨镇州,参与此项研究工作的还有崔香环博士,硕士研究生余映婷、林鸿儒等。本研究得到国家自然科学基金、上海市科委及同济大学等项目的资助。
文章信息:https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2018.09.035

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