題圖 | Pixabay
撰文 | 宋文法
衰老,是一個不可避免的、復(fù)雜的生物學(xué)過程,發(fā)生在生命的整個階段,是多種慢性疾病的關(guān)鍵因素之一。但可以通過多種干預(yù)措施進行調(diào)節(jié),包括飲食限制、基因操作或使用小分子藥物等。
值得注意的是,二甲雙胍是經(jīng)典抗糖尿病藥物,受眾群體廣泛,一度被患者稱為“降糖神藥”。此外,二甲雙胍在臨床前模型中一再被證明可以抗衰老,能夠調(diào)節(jié)多種與衰老相關(guān)的生物途徑。
二甲雙胍的抗衰老機制包括AMPK激活、增強蛋白穩(wěn)態(tài)、改善線粒體功能等,但其在表觀遺傳調(diào)控中的作用尚不清楚。
2025年5月27日,南京師范大學(xué)的研究人員在"Aging Cell"期刊上發(fā)表了一篇題為" Metformin and Dietary Restriction Counteract Aging via Reducing m6A–Dependent Stabilization of Methionine Synthase mRNA in Brachionus asplanchnoidis (Rotifera) "的研究論文。
研究顯示,二甲雙胍可以降低m6A修飾,進而限制蛋氨酸的合成,從而延長輪蟲的壽命,二甲雙胍對m6A修飾的調(diào)控與飲食限制類似,研究揭示了二甲雙胍抗衰老的新機制。
圖:論文截圖
在這項研究中,研究人員分析了輪蟲模型,使用不同濃度的二甲雙胍處理、飲食限制處理(DR)以及聯(lián)合處理,通過一系列技術(shù),分析了二甲雙胍和飲食限制對輪蟲壽命、m6A修飾(mRNA N6-甲基腺苷)和基因表達的影響。
其中,研究人員特別關(guān)注了MTR基因,它編碼的酶(蛋氨酸合酶)在蛋氨酸循環(huán)中起關(guān)鍵作用,并通過m6A修飾調(diào)節(jié)其mRNA穩(wěn)定性。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),二甲雙胍能延長輪蟲的壽命,在40μM濃度下,輪蟲壽命顯著延長,中位壽命增加了9.52%,然而,更高濃度的二甲雙胍對輪蟲有毒性。
進一步分析發(fā)現(xiàn),飲食限制也顯著延長了輪蟲壽命,并且二甲雙胍與飲食限制的延壽表征相似。但是,二甲雙胍聯(lián)合飲食限制時,并沒有延長壽命。
這意味著,二甲雙胍和飲食限制,在輪蟲的延壽中,具有相同的潛在分子機制。
二甲雙胍和飲食限制延長了輪蟲壽命(圖:論文截圖)
對m6A修飾分析發(fā)現(xiàn),二甲雙胍和飲食限制均降低了輪蟲mRNA上的m6A水平。
此外,二甲雙胍和飲食限制均顯著降低了蛋氨酸合酶mRNA的m6A修飾,減少了蛋氨酸合酶的表達,并降低了蛋氨酸水平,蛋氨酸合酶是二甲雙胍和飲食限制調(diào)控的關(guān)鍵m6A靶點。
隨后,研究人員適度敲低了蛋氨酸合酶基因,發(fā)現(xiàn)輕度敲低可以延長輪蟲的壽命,與二甲雙胍和飲食限制處理類似。
抑制蛋氨酸代謝可延長壽命(圖:論文截圖)
最后,研究還發(fā)現(xiàn),抑制蛋氨酸合成和減少S-腺苷甲硫氨酸代謝,可顯著延長輪蟲的壽命,而過量補充蛋氨酸會消除飲食限制或二甲雙胍的延長壽命作用。
紅線和箭頭為本研究提出的二甲雙胍作用途徑(圖:論文截圖)
綜上,研究表明,二甲雙胍和飲食限制通過減少m6A修飾,來降低蛋氨酸合酶mRNA的穩(wěn)定性,進而減少蛋氨酸合酶的表達和蛋氨酸的合成,從而延長輪蟲的壽命,為通過調(diào)節(jié)蛋氨酸代謝抗衰老提供了潛在的策略。
參考文獻:
https://doi.org/10.1111/acel.70113
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