小腸是人體的重要器官,幫助人體消化食物、吸收營養。健康的小腸具有強大的自我更新能力,腸干細胞 (ISC) 可以通過快速增殖和分化來補充受損的上皮細胞。
然而,衰老會對 ISC 的再生能力產生負面影響,導致小腸的功能下降。因此,延緩腸干細胞衰老就顯得十分重要。
α-硫辛酸(ALA)也叫做硫辛酸或辛酸,是一種強大的抗氧化劑,含有α-硫辛酸的食物包括菠菜、西蘭花、土豆、山藥、胡蘿卜和紅肉。以往研究發現,α-硫辛酸可以延緩果蠅腸道的年齡相關功能障礙,關于α-硫辛酸能否延緩人類腸干細胞功能目前不清楚。
2025年7月1日,來自四川大學華西醫院的陳海洋團隊等在Nature Communications雜志發表題為“Lipoic acid functions in Paneth cells to prevent human intestinal stem cell aging”的文章。
該研究發現,α-硫辛酸在老年人小腸中合成減少,而補充 ALA 可延緩腸干細胞衰老,并減少老年人腸道類器官和老年小鼠小腸中潘氏細胞的數量。值得指出的是,α-硫辛酸緩解腸干細胞衰老的效果取決于潘氏細胞的存在。
研究人員首先收集胃癌患者的正常空腸組織,并分析不同空腸樣本中的 ALA 水平,發現老年人的空腸 ALA 水平明顯低于年輕人,且 ALA 合成的關鍵酶硫辛酸合成酶 (LIAS) 的表達也隨著年齡顯著降低。這些數據表明,隨著年齡增長,人類小腸中的 ALA 合成會減少。
隨后,研究人員探究了補充 ALA 對 ISC 衰老的影響,給小鼠補充 ALA。結果發現,與年輕對照小鼠相比,老年小鼠腸隱窩中腸干細胞增殖能力顯著下降,而這種現象在補充 ALA 后顯著改善。值得注意的是,ALA 補充劑對年輕小鼠的腸干細胞沒有明顯影響。
此外,ALA 補充劑還可以增強老年小鼠類器官中 ISC 的功能,并且改善腸道損傷后的修復能力。這些數據表明,補充ALA可以改善老年小鼠的腸道干細胞衰老,促進腸道上皮再生。
接下來,研究人員評估了抑制幼鼠的 ALA 合成是否可以復制在小腸中觀察到的與衰老相關的變化。結果發現,使用 ALA 抑制劑抑制 ALA 合成會在幼鼠腸道類器官中誘導衰老表型,而這種情況可以通過 ALA 給藥逆轉。
機制上,ALA補充劑改善ISC衰老的作用依賴于抑制衰老潘氏細胞(Paneth細胞)中的mTOR通路,潘氏細胞中溶菌酶顆粒的形態變化與其分泌功能相關,并支持 ALA 通過促進衰老潘氏細胞分泌 cADPR 來改善 ISC 的功能。
總的來說,該研究結果證實了 ALA 在抑制人類 ISC 衰老中的作用,為治療與年齡相關的人類腸道疾病提供了新的思路。
參考文獻:
https://www.nature.com/articles/s41467-025-61070-z
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