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新化合物針對粒線體自由基產生並支持代謝健康

新化合物針對粒線體自由基產生並支持代謝健康
  • 自由基會引起氧化應激,這是老化的主要原因。 

  • 自由基產生的主要原因來自線粒體能量的產生,因此研究人員發現了一種從源頭針對線粒體自由基的新化合物,並通過一種藥丸(在小鼠身上進行了研究)從一開始就選擇性地阻止它們產生。 

  • 這種化合物(名為 S1QEL1.719)會阻塞特定位點,使粒線體不會產生自由基,同時不會妨礙其能量代謝的關鍵功能

  • 在小鼠中,這種藥物還可以透過對抗胰島素阻抗、改善血糖水平和減少脂肪積累來改善代謝健康。 

這篇文章發表在 sciencedaily.com 上:

用抗氧化劑清除自由基在 20 世紀 70 年代風靡一時; 人們服用大量的、有時大量的各種一般抗氧化劑,包括維生素和礦物質,以試圖消除能量代謝的有害副產品。 該方法被認為可以減弱衰老的影響並預防慢性疾病。 該策略並沒有奏效,在某些情況下,它還造成了傷害,因為非靶向抗氧化劑也損害了有益的細胞信號傳導途徑。 隨著時間的推移,隨著疾病和老化的粒線體理論不再受歡迎,這一領域的研究被擱置。

但巴克大學的研究提供了一種處理自由基的新方法:與其消滅自由基,不如服用一種選擇性阻止自由基產生的藥物。 在這項工作的基礎上,巴克和 Calico 實驗室之間的合作研究最近發表在 自由基生物學與醫學 研究表明,特異性抑制特定粒線體位點的自由基產生可以透過預防和逆轉胰島素阻抗來預防和治療小鼠的代謝症候群。

「我們認為粒線體自由基的產生會導致許多慢性老化疾病,而阻止自由基的產生是一種可行的疾病治療和抗衰老幹預措施,」巴克名譽教授兼高級研究員馬丁·布蘭德博士說研究的。 「我們找到了一種方法,可以選擇性地控制有問題的自由基,而不影響粒線體的正常能量產生。這些化合物的作用就像酒瓶中的軟木塞。它們堵塞特定的位點,使其不會產生自由基, “不妨礙線粒體能量代謝的關鍵功能。我們期待繼續這一突破性的研究領域。”

已開發的口服生物可利用化合物,S1QEL1.719(一種新的「S1QEL」—I位點抑制劑Q Electron Leak),對餵食導致代謝症候群的高脂飲食的小鼠進行預防和治療。 治療減少了脂肪積累,有力地防止了葡萄糖耐受性下降,並透過防止胰島素阻抗的發展來防止或逆轉空腹胰島素水平的增加。

作用於粒線體複合物 I 凸顯了對其他病症的潛在幹預措施

S1QEL1作用於站點IQ(粒線體電子傳遞鏈由整合到粒線體內膜的四個蛋白質複合物組成。它們一起執行多步驟過程,即氧化磷酸化,細胞透過氧化磷酸化獲得 90% 的能量。)

「S1QEL 不會隔離氧化劑或自由基。相反,它們專門抑制 I 處自由基的產生。Q 沃森說:“因此,我們細胞中所需的正常氧化還原訊號傳導將繼續進行。” S1QEL 只是調節該一個位點。 它們非常乾淨、非常特異,並且不會像線粒體抑制劑那樣破壞線粒體功能。”

布蘭德說,數據表明,複合物 I 產生的自由基是胰島素阻抗和代謝症候群的重要驅動因素,而代謝症候群是不良生活方式選擇和老化的主要疾病。 他說,這項特徵是重新審視粒線體老化理論的有力理由。 「這些化合物可以微調粒線體自由基的產生,」他說。 “這真的很有趣;僅僅抑制這個特定位點就可以改善整個氧化還原環境並預防代謝疾病,這真是太神奇了。”

故事來源:

材料 由...提供 巴克老化研究所. 注意:內容的風格和長度可能會被編輯。


期刊參考:

  1. 馬克A. 哈曼米特·布拉爾、埃德溫·T·沃森吉布斯、黃海山、普拉蒂克沙 a. 迪格、布萊恩麥基本、史蒂芬里德邁爾、艾米蕭、詹姆斯S. 傑森·波拉科斯基Segreti、劉曉琴、Seungwon Chung、Y. 瑪麗娜‧普利烏謝夫 (Marina pliushchev)、內森‧蓋斯蒙多 (Nathan Gesmundo)、王志 (Zhi Wang)、提摩西‧A. 馬丁·沃瑟姆斯 D. 品牌。 抑製粒線體位點 IQ 處的超氧化物/過氧化氫產生,可減少高脂飲食小鼠的脂肪積累,改善葡萄糖耐受性並使空腹胰島素濃度正常化. 自由基生物學與醫學, 2023; 204:276 DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2023.05.022


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