...科學家發現,衰老細胞誘導巨噬細胞產生的CD38消耗了NAD+丨科學...

2020-12-24 奇點網

說起這幾年最火的抗衰老元素,那非NAD+莫屬——當然,這其中有部分要「歸功於」天價卻一瓶難求的保健品NMN。

NAD+,也就是煙醯胺腺嘌呤二核苷酸,是一種氧化還原輔酶,與能量代謝密切相關,在很多研究中都有發現,隨著年齡的增長,NAD+水平會逐漸降低,而恢復NAD+水平有助於緩解年齡相關的功能障礙

所以補充NAD+就成了抗衰老的大熱門。

我們現在對NAD+到底是怎麼來的已經了解得比較透徹了,NMN正是諸多NAD+前體中的性價比之選。但是,NAD+為什麼會隨著年齡增長消失呢?

近期,《自然·代謝》雜誌同期發表了兩篇論文,為我們揭開了NAD+消失之謎。原來,在衰老組織中,由衰老細胞導致的慢性炎症會誘導M1巨噬細胞中的CD38表達,而CD38正是減少NAD+合成、促進NAD+降解的關鍵

通過senolytics藥物消除衰老細胞,則能顯著提升NAD+水平。

看來我們又找到了一個新的抗衰老靶點,CD38!

其實之前就有科學家發現,CD38的表達與NAD+水平存在相關性,不過其中有一個令人百思不得其解的問題:大部分CD38位於細胞膜,它的催化位點朝向細胞膜外,而NAD+則主要存在於細胞內部,CD38到底是怎麼影響NAD+水平的呢?這個問題被科學家們稱作「CD38的拓撲悖論」。

另一方面,CD38主要表達於免疫細胞中,而眾所周知,衰老會帶來廣泛的慢性炎症,炎性反應很可能會激活免疫細胞,導致衰老組織中CD38的積累。

研究者對小鼠的組織進行了分析,發現在衰老動物的肝臟和白色脂肪組織中,出現了大量的CD38富集,而這些CD38主要來源於促炎的M1巨噬細胞

衰老組織中存在大量的CD38

當研究者嘗試通過脂多糖(LPS)誘導炎症表型,果然發現了CD38+炎性細胞浸潤白色脂肪組織,並導致了NAD+和它的前體NMN水平的下降。如果提前敲除CD38基因,則不會導致NAD+水平的變化。

同時,將衰老細胞和巨噬細胞共同培養,則能夠顯著提升CD38的表達和活性。通過藥物抑制衰老細胞相關分泌表型(SASP),則能夠在體內降低組織內的CD38水平,並逆轉NAD+水平的下降

由此可見,是細胞的衰老誘導了CD38+巨噬細胞的浸潤和CD38表達的增加,並導致了後續NAD+的減少

LPS可誘導CD38依賴性的NAD+/NMN水平降低

那麼CD38是如何讓NAD+減少的呢?

正如前文所述,CD38的催化結構與NAD+身處「兩個空間」,很顯然它並不主要直接作用於NAD+,所以研究者們猜測,CD38很可能是與胞外的NAD+前體們存在一些關係,使得NAD+的生物合成減少。

有趣的是,實驗結果顯示,在細胞內存在的少量CD38已經足以調節胞內NAD+的水平,而CD38同時還作用於胞外的NMN,阻止細胞對NMN的利用,而且這種作用僅與NMN有關,不影響其他的NAD+前體

使用CD38抗體治療,則可以將老年小鼠白色脂肪組織內的NAD+水平提升到與年輕小鼠類似的水平,簡直非常神奇。如果同時補充NMN,NAD+水平還能夠得到進一步的改善。

CD38抗體和補充NMN可以提升年老小鼠NAD+水平

當然了,根據數據,CD38並不是唯一的調控NAD+水平的通路,不過從目前來看,它是很有潛力的一個「治療衰老」的靶點~

編輯神叨叨

GIST領域過去二十年的發展,是癌症分子靶向治療發展的一個經典的縮影。在過去的三個月裡,奇點團隊也試圖從更高的視野俯瞰GIST領域發展的全景,為大家精心打造了一份GIST全景課程:《GIST學術前沿8講》。

8講課程涵蓋了GIST治療的最新進展,深度解析了不同靶向藥物的作用機制,系統梳理了GIST領域全球範圍內的重要研究,讓您在100分鐘內洞悉GIST前沿學術進展。

即刻開啟GIST前沿學術之旅吧!

認證用戶購買只需9.9元!

參考資料:

[1]https://www.nature.com/articles/s42255-020-00292-5

[2] http://doi.org/10.1038/s42255-020-00305-3

[3] http://doi.org/10.1038/s42255-020-00298-z

本文作者 | 代絲雨

相關焦點

  • 【科學普及】免疫太強也是罪過!細胞療法的另一種應用:誘導免疫耐受
    如果可誘導機體產生特異性免疫耐受,就能克服這個問題,也可以減少免疫抑制劑的使用。細胞療法就是新的方法之一。本文梳理當前細胞療法治療自身免疫病的方方面面,討論不同類型細胞治療的優缺點,並探索這些耐受性治療的新方向和未來前景。
  • 【重磅綜述】衰老細胞對壽命和疾病的影響
    肌肉骨骼功能障礙骨關節炎骨關節炎(OA)是一種在活動關節中產生的疾病,它是老年人慢性疼痛和殘疾的元兇之一。許多研究已經報導了衰老細胞會在老年軟骨中積累並且參與骨關節炎的發生。通過在小鼠膝蓋注射衰老細胞會產生類似於骨關節炎的症狀,這證明了細胞衰老是骨關節炎產生原因之一。
  • 韓科學家發現細胞衰老可被逆轉?尼爾斯:長壽或不由基因決定!
    每個人都知道自己會老,但很少有人知道老化是怎麼發生的,而這一主題也引起許多科學家的興趣,許多人的研究基礎一般人熟知的自由基衰老學說。自由基衰老學說認為:老化的原因是身體產生了氧自由基,相當於具有氧化作用的氧化劑。
  • 巨噬細胞基礎生物學:從起源到功能
    巨噬細胞能夠吞噬和殺滅胞內寄生蟲、細菌、腫瘤細胞、以及自身衰老和異常的細胞,在機體的免疫防禦、免疫自穩和免疫監視中發揮重要作用。巨噬細胞屬於吞噬細胞的一種,屬於單核細胞系統。M1巨噬細胞通常由Th1細胞因子(如IFN-γ和T NF-α)或細菌脂多糖(LPS)識別誘導。這些巨噬細胞產生和分泌較高水平的促炎細胞因子TNF-α、IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-12、IL-23和環氧合酶-2(COX-2),而IL-10水平較低.
  • 重要研究成果解讀巨噬細胞的雙面角色!
    近年來,隨著科學家們研究的不斷深入,他們開始發現,巨噬細胞在機體中並不總是扮演著促進機體健康的角色,有時候其竟與多種疾病發生有關,本文中,小編就整理了多篇研究成果,共同解讀巨噬細胞的「雙面角色」,與大家一起學習!
  • 未來科學大獎周|王振義解密腫瘤的誘導分化治療,用科學禮讚生命
    王振義教授在報告中指出,誘導分化治療的概念是將急性早幼粒白血病細胞誘導分化形成正常細胞,進而達到治療白血病的作用。最初,在細胞中發現全反式維甲酸可以誘導白血病細胞分化為正常的細胞,在臨床上給瀕臨死亡的APL患者服用後,病人實現長期生存。此外,和張亭棟教授合作,發現全反式維甲酸和三氧化二砷聯用可治療復發的APL,國外也很快重複出這一結果。
  • 追蹤「巨噬細胞」:從哪來?到哪去?—新聞—科學網
    巨噬細胞是人體免疫系統的重要組成細胞,它可以吞噬細胞殘片、垃圾,消化病原體,發揮「清道夫」的作用,還能像「哨兵」一樣提醒其它免疫細胞「有敵入侵,準備戰鬥」,在免疫細胞與病原體激戰時,它也常常衝在最前面。   隨著研究深入,科學家們發現,它還可以調控器官發育,維持組織細胞間穩態,影響組織再生,參與神經系統修復等等。
  • 【重磅綜述】衰老過程中經典和非經典的細胞間通訊
    在體外發現了一種誘導提前衰老的現象,稱為癌基因誘導的衰老,後來證實這種現象在體內抑制腫瘤進展方面發揮了作用。然而,直到2011年,Van Deusen實驗室才在細胞衰老和個體衰老激活之間建立了因果關係。作者在BubR1(有絲分裂檢查點蛋白)缺失的早衰小鼠模型中發現某些器官中p16Ink4a的積累觸發了早衰中常見的自然特徵。有趣的是,他們首次發現p16Ink4a基因失活可以改善衰老。
  • Nature封面:逆轉視神經衰老恢復視力,醫學治療領域將產生重大轉變
    如果對該方法加以複製,必將為促進各種器官的組織修復鋪平道路,並將逆轉人類的衰老,解決與年齡相關的疾病。逆轉衰老時鐘的技術2006 年,日本京都大學山中伸彌領導的一個研究小組發現,通過將 4 個基因插入到成體細胞的 DNA 中,就能夠使其變成多功能幹細胞。
  • 工作細胞:腹黑御姐巨噬細胞動態圖,眯眯眼都是怪物
    《工作細胞》這部科普向新番意外成為七月黑馬,恐怕是很多人之前沒有想到過的,話題熱度比骨王第三季還要高,萌蘿莉血小板迅速成為二次元網紅,得到廣大觀眾的喜愛。隨著第三話巨噬細胞大顯身手,這位穿著女僕裝持有強大武器柴刀的腹黑御姐,也成為了高人氣角色。
  • 多篇重磅研究揭示巨噬細胞不為人知的新功能!
    最近來自華中科技大學同濟醫學院的王桂華等人發現M2型巨噬細胞能夠通過分泌外泌體與結直腸癌細胞進行交流影響癌細胞的遷移和侵襲,相關研究結果發表在國際學術期刊Cancer Research上。在這項研究中,研究人員首先發現M2巨噬細胞調節的結直腸癌細胞遷移和侵襲依賴M2型巨噬細胞分泌的外泌體。
  • Science Advances:巨噬細胞的「背包」可殺死癌症
    對此,哈佛大學的科學家們提出了一種新方法,即給免疫細胞配備一種「背包」,它可以減緩小鼠體內的腫瘤生長。免疫細胞是我們抵禦癌細胞的關鍵防禦之一。巨噬細胞是一種免疫細胞,就像人體中的偵察隊,尋找潛在威脅,如病毒、細菌和癌細胞,吞噬並摧毀它們。
  • 《自然》子刊:原來乳房裡的巨噬細胞這麼好看
    不過某些時候,身體裡的一種細胞卻會幫著乳房變小。近日,澳大利亞沃爾特和伊麗莎霍爾醫學研究所的Caleb A. Dawson 和Jane E. Visvader等,在小鼠乳腺中發現了一類新的巨噬細胞,命名為導管巨噬細胞。導管巨噬細胞分布在乳腺導管的上皮細胞和基底細胞之間,互相連接形成一個網絡,監視著整個導管上皮。
  • 科學家首次逆轉細胞衰老,多吸氧就夠了!
    根據此前英國《自然》雜誌發表的新研究發現:人類壽命極限可能增加到125歲。 人類衰老是一個自然過程,是許多病理、生理和心理過程的綜合作用的必然結果,表現為結構的退行性變和機能的衰退,適應性和抵抗力減退。 從生理來說,人體的細胞時時刻刻都在複製分化,細胞的更替也就是人類生理衰老的過程。
  • 《自然》:逆轉衰老時鐘!科學家成功恢復與年齡有關的視覺喪失
    逆轉衰老時鐘的技術2006 年,日本京都大學山中伸彌領導的一個研究小組發現,通過將 4 個基因插入到成體細胞的 DNA 中,就能夠使其變成多功能幹細胞。山中伸彌也因這一重磅發現,而獲得 2012 年諾貝爾生理學或醫學獎。
  • 【科技前沿】Annual Reviews:肺部衰老江湖,誰主沉浮?
    呼氣流量下降、閉合氣量增加和運動能力下降導致了運動時通氣反應的改變,以及在所有運動水平上CO2的產生和氧氣(O2)的消耗的增加。由於老齡化人口的異質性和肺衰老率的高度可變,對老年人「健康」或「正常」肺功能的解讀和疾病診斷可能是有問題的。身高、性別、體重和種族可能是造成FEV1/FVC差異的部分原因,肺功能分析和老年人肺功能檢查的參考標準仍有待充分闡明。
  • 人體血液中發現促腫瘤代謝物;科學家培育出迷你人類心臟模型丨科技...
    人體血液中發現促腫瘤代謝物;科學家培育出迷你人類心臟模型丨科技早新聞 2020-08-25 06:00 來源:澎湃新聞·澎湃號·媒體
  • Aging Cell|基因內含子保留參與細胞衰老調控的新機制
    該研究發現在多個細胞衰老體系中大量基因的成熟轉錄本存在內含子保留現象,進而篩選並驗證了剪接因子U2AF1的表達水平下調使靶基因CPNE1的內含子保留水平上升,並通過RNA降解引起蛋白水平下降,從而導致細胞衰老相關表型。 細胞衰老是個體衰老的原因之一,也是一種重要的抑癌機制,因此理解細胞衰老的分子調控機制具有重要的基礎研究和醫學價值。
  • 美國科學家發現逆轉衰老分子機制,人人活過100歲正變成現實
    據英國《每日星報》2月20日報導,美國史丹福大學和美國斯託爾斯醫學研究所的科學家們日前發現,有一種魚能夠防止自身衰老並在缺水狀態下還能存活數年。這項研究有助於科學家們找到人類的「青春之泉」。報導稱,這種魚名叫非洲鱂(jiāng)魚,在胚胎時期就能進入休眠狀態,這個過程被稱為滯育。