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从近年来的研究中,我们可以发现,很多降糖药都或多或少具备抗衰老的功能,比如二甲双胍,比如SGLT2抑制剂卡格列净,再比如我们今天要说的磺酰脲类降糖药格列本脲。
近期,
华东理工大学团队与海南大学团队联合发表了一项研究成果。
他们揭示了
格列本脲这一常见的磺酰脲类降糖药,可通过抑制线粒体苹果酸脱氢酶2(MDH2),显著降低了衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色的阳性率,减轻了衰老相关基因
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的表达,并缓解了衰老相关分泌表型
。
机制上,研究人员发现,
抑制或敲除
MDH2
会干扰三羧酸循环,并增强甲硫氨酸循环通量,这进一步促进了组蛋白,尤其是与延缓衰老有关的组蛋白,H3K27的三甲基化水平,从而调节了
衰老相关基因的表达,
缓解了衰老相关分泌表型
。
研究发表在
Signal Transduction and Targeted Therapy
上[1]。
论文首页截图
在既往研究中,人们在秀丽隐杆线虫中发现,磺酰脲类降糖药氯磺丙脲可通过线粒体通路发挥抗衰老的功能,但是这背后的机制以及相关抗衰靶点还不清楚。
在本研究中,研究人员设计了基于氯磺丙脲的化学探针,并通过活性标记蛋白质分析,最终筛选出了一个磺酰脲类降糖药相关的抗衰老靶点,MDH2。
随后通过构建敲除或过表达
MDH2
的衰老小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs),研究人员发现,
MDH2
敲除会降低细胞衰老标志物SA-β-gal染色的阳性率和衰老相关基因
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表达水平,而过表达则相反,这提示,MDH2可调控细胞衰老过程。
MDH2可调控细胞衰老过程
进一步,研究人员想知道磺酰脲类降糖药对MDH2的影响,通过测试多种磺酰脲类降糖药,研究人员发现,只有格列本脲对MDH2的抑制效果最好。
而接下来的体内外实验则证实,格列本脲可通过抑制MDH2的活性,不仅显著降低了SA-β-gal染色的阳性率、
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的表达水平,以及衰老相关分泌表型相关因子的分泌,还显著延长了自然衰老小鼠的寿命。更重要的是,研究人员发现,格列本脲的这种抗衰老功能是依赖于MDH2的。
体内外研究证实,
格列本脲可通过抑制MDH2的活性,实现抗衰
机制上,研究人员发现,抑制或敲除
MDH2
会干扰三羧酸循环
(诱导有氧糖酵解途径,增加线粒体活性氧水平)
,并增强甲硫氨酸循环通量
(
可提高甲基供体S-腺苷-L-甲硫氨酸合成,增加组蛋白甲基化)
,这进一步促进了组蛋白,尤其是与延缓衰老有关的关键组蛋白,即H3K27的三甲基化水平,从而调节了衰老相关基因的表达,并缓解了衰老表型。
研究机制图
总之,该研究不仅揭示降糖药格列本脲缓解衰老表型的机制,还找到相应的抗衰靶点。这一结果不仅提出了可通过靶向MDH2来缓解衰老的新思路,也为未来衰老干预药物的研发奠定了基础。
同时,本文作者也指出,还不清楚长期使用MDH2抑制剂格列本脲是否会对能量代谢产生影响,还需进一步研究其在抗衰老方面的临床应用。
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