中科院生物物理所揭示二甲双胍延缓人类细胞衰

2018-04-22 17:47

2018年4月16日,《Aging cell》杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所王志珍课题组与刘光慧课题组合作完成的研究论文“Metformin alleviates human cellular aging by upregulating the endoplasmic reticulum glutathione peroxidase 7”。该研究发现低剂量二甲双胍可通过上调内质网谷胱甘肽过氧化物酶7(GPx7)的表达延缓正常人类细胞的衰老进程,为干预人类衰老提供了新的潜在靶点和新思路。
 
二甲双胍是目前治疗2型糖尿病的一线药物。近年来,陆续有研究报道二甲双胍具有延缓低等动物衰老的能力。然而,二甲双胍对人类细胞衰老的作用却鲜有报道。
 
王志珍和刘光慧课题组的合作研究发现,长时间、低剂量(与服用二甲双胍的糖尿病患者静脉血中的药物浓度相近)的二甲双胍处理,可延缓人类二倍体成纤维细胞和间充质干细胞的复制性衰老。同时发现,二甲双胍可增强抗氧化转录因子Nrf2的转录活性进而上调内质网GPx7的表达。前期研究表明GPx7在内质网蛋白质的氧化折叠和氧化还原稳态维持中起到重要作用。本研究发现GPx7的表达水平随着人类细胞衰老显著降低,而敲低GPx7可加速人类细胞衰老并促进体内干细胞的耗竭。在Nrf2遗传增强的“长寿”干细胞中,GPx7的表达水平明显升高。此外,Nrf2-GPx7信号通路在二甲双胍诱导的线虫寿命延长中亦起着关键性作用。二甲双胍可通过激活线虫中Nrf2的同源蛋白进而上调线虫GPX-6(人源GPx7的同源物)的表达;而敲低GPX-6可显著抑制二甲双胍对线虫的延寿作用。
 
本项研究为二甲双胍延缓人类细胞衰老提供了重要的实验证据和机制探索,并建立了内质网氧化还原状态与人类细胞衰老之间的科学联系。同时,靶向Nrf2-GPx7通路也为衰老相关疾病的预防和治疗提供新的思路。

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