心血管疾病(CVD)仍是全球范圍內致死和致殘的首要原因。除了傳統危險因素(如高血壓、高膽固醇、糖尿病等),研究發現,衰老本身及其引發的細胞功能失調是CVD發生的根本機制之一。隨著年齡增長,動脈彈性下降,主動脈僵硬加劇,成為CVD發展的早期特征和獨立預測因素。衰老細胞在血管系統中廣泛積聚,尤其在老年人主動脈壁中大量存在。它們通過分泌促炎因子和破壞性酶類,激發炎癥、氧化應激和結構蛋白降解,顯著加劇血管硬化。因此,清除衰老細胞正成為延緩血管老化、降低CVD風險的新策略。
此外,膽固醇代謝在CVD治療中也被賦予新的意義。其代謝產物25-羥基膽固醇(25HC)除免疫調節功能外,還被發現具備“天然衰老細胞清除劑”的作用。研究顯示,25HC通過靶向小熱休克蛋白CRYAB,解除其對凋亡的抑制,促使衰老細胞被選擇性清除,為治療心血管老化提供了新的干預靶點。
在此背景下,2025年5月22日,來自美國科羅拉多大學的學者們在Aging cell上在線發表了題為“Late Life Supplementation of 25-Hydroxycholesterol Reduces Aortic Stiffness and Cellular Senescence in Mice”的研究性論文,該研究評估了25-羥基膽固醇(25HC)作為一種天然存在的膽固醇代謝產物的潛在清除衰老細胞(senolytic)作用,探討其逆轉血管細胞衰老并減少老年小鼠主動脈硬化的效果。研究發現,短期(5天)25HC處理可顯著降低體內的主動脈僵硬度。同時研究證明了25HC對主動脈硬化的有益作用部分是通過抑制過量的衰老細胞實現的。25HC改善主動脈硬度的同時,也伴隨著血管壁結構成分的有利重塑(例如,膠原蛋白1含量減少,α-彈性蛋白含量增加)。此外,25HC抑制了其推定的分子靶點CRYAB,調節了CRYAB調控的衰老細胞抗凋亡通路,并減少了細胞衰老的標志物。該研究結果表明,25HC是一種潛在的治療手段,可靶向血管細胞衰老,降低年齡相關的主動脈僵硬度。
一、25HC通過抑制血管細胞衰老改善老年小鼠的主動脈僵硬
1). p16-3MR小鼠模型評估25HC的抗衰老作用
研究采用p16-3MR轉基因小鼠模型,該模型允許通過藥物更昔洛韋(GCV)特異性清除表達p16的衰老細胞。研究對象為22–26月齡的雄性和雌性小鼠,分為三組:對照組、25HC處理組(50 mg/kg/d)和GCV處理組(25 mg/kg/d),均連續注射5天。前期研究未發現性別差異,因此本研究合并分析男女數據。
2). 25HC可顯著降低老齡小鼠主動脈僵硬度
通過體內檢測主動脈脈搏波速度(PWV),作者發現25HC能顯著降低主動脈僵硬,且其效果與清除衰老細胞的GCV類似。對照組小鼠在干預前后PWV明顯升高,而25HC組在干預后PWV顯著下降,提示25HC具有顯著的血管保護效應。
3). 25HC改善血管壁的力學性能
進一步體外檢測顯示,25HC處理后小鼠主動脈的彈性模量明顯下降,表明其可降低血管固有機械剛度,改善血管彈性。與GCV處理組相比,25HC組彈性模量無顯著差異,說明兩者在力學改善方面效果相當。
4). 25HC直接作用于主動脈組織,降低僵硬
體外孵育實驗顯示,25HC可直接作用于老齡小鼠的主動脈環,顯著降低彈性模量。而在已用25HC或GCV處理過的小鼠中,組織再暴露于25HC后未見進一步改善,提示25HC的抗僵硬效應可能通過減少衰老細胞而實現,具有“上限效應”。
5). 25HC促進血管結構的有利重塑
老齡小鼠主動脈中,Ⅰ型膠原的沉積明顯增加,是導致僵硬的重要原因。25HC處理可顯著減少Ⅰ型膠原含量(減少42%),同時增加關鍵彈性成分α-elastin的含量(增加59%),這些變化均有利于恢復血管彈性,且未伴隨血管厚度或直徑改變,說明為功能性而非結構性肥厚。
二、25HC通過調控CRYAB和SCAP信號緩解血管細胞衰老
6). 25HC可顯著減少血管中衰老細胞的負擔
研究發現,25HC處理可顯著降低主動脈中細胞衰老標志物p16的表達水平,減少幅度高達75%。此外,其他與細胞衰老相關的基因表達也被有利調控,如Cdkn2a和Cdkn1a顯著下調,而反映細胞活力的Lmnb1上調,提示25HC可有效減輕血管內的衰老細胞負擔。
HC靶向熱休克蛋白CRYAB,調控關鍵抗凋亡通路
CRYAB是一種小型熱休克蛋白,在細胞衰老狀態下顯著上調并形成聚集,阻止細胞凋亡。本研究顯示,25HC可顯著降低老齡小鼠主動脈中CRYAB蛋白及其基因表達水平,表明25HC通過下調CRYAB打破衰老細胞的“免死機制”,從而促進其清除。
8). CRYAB調控的SCAP通路是25HC作用的關鍵靶點
SCAPs(衰老細胞抗凋亡通路)受CRYAB調控,是維持衰老細胞逃避死亡的核心機制。25HC處理后,多個SCAP通路關鍵因子(如p53、Casp3、Bax、Parp1、Cycs)表達上升,說明其可促進衰老細胞恢復凋亡敏感性。盡管部分指標統計學尚未顯著,但趨勢一致。
9). 綜合SCAP指數提示25HC系統性重塑衰老相關通路
為了更全面評估SCAP通路的整體變化,研究構建了一個綜合的“SCAP指數”,結果顯示25HC處理組該指數顯著上升(增加35%),進一步佐證25HC對CRYAB-SCAP網絡的整體調控能力。機制上,25HC可能通過干擾CRYAB蛋白聚集,誘導蛋白質穩態壓力和凋亡,恢復組織正常更新節律。
三、如何補充25HC
1. 膽固醇攝入與體內轉化
25HC 是由酶膽固醇?25?羥化酶(CH25H)將膽固醇轉化生成的
也就是說,足夠的膳食膽固醇供給是生成25HC的基礎。常見高膽固醇食物包括:紅肉、蛋黃、內臟、魚油和乳制品(適量!適量!適量!)。
2. 氧化甾醇(oxysterols)食物來源
25HC 隸屬氧化甾醇的一種,而氧化甾醇可在高溫加工如烘烤、煎炸過程中生成,因此加工肉制品、奶酪、蛋類等高溫烹飪食品中可能含有微量25HC或其他氧化膽固醇化合物。(還是少吃吧)
3. 免疫刺激與體內天然生成
研究表明,感染、炎癥或免疫激活狀態下,巨噬細胞、樹突狀細胞等免疫細胞會激活CH25H酶,從而內源性合成25HC。(健康最重要)
4.維生素D補充
在維生素 D 缺乏癥的患者中,通過飲食補充維生素 D(每周 50,000 IU,持續八周)并結合光療后,他們的血漿中 25-HC 的濃度出現增加。(不錯的選擇)
原文鏈接:https://doi.org/10.1111/acel.70118
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