核苷酸功能科普

帶你了解“本源營養(yǎng)”

 

　　生命本源物質(zhì)

　　核苷酸是機體重要的遺傳、能量代謝、信號轉(zhuǎn)導等的物質(zhì)基礎(chǔ)。在生命全周期與健康過程中，核苷酸所起的作用不可替代，是當之無愧的“生命本源物質(zhì)”。

　　近年來，外源補充核苷酸的多種生物功效被相繼報道，如調(diào)節(jié)免疫力，促進生長發(fā)育，調(diào)節(jié)腸道菌群，抗化，緩解體力疲勞，輔助降血脂，保護肝，輔助改善記憶，延緩衰老，顯示出在其生命全周期、健康全過程中不可替代的重要作用

 

　　01、延緩衰老，延長健康壽命

　　北京大學李勇教授課題組以不同劑量外源核苷酸為干預物，分別采用自然衰老的動物模型(SD大鼠)和國際公認的快速衰老小鼠(SAMP8小鼠)兩種動物模型，開展長期的動物體內(nèi)研究，通過重點觀察外源核苷酸對模型動物的生存時間、老化進程、腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響，來觀察外源核苷酸對衰老的延緩作用。系統(tǒng)性地從動物、細胞器、基因分子、菌群等多個水平深入探究NTs的延緩衰老、延長壽命的作用及其可能機制，從而綜合詮釋外源核苷酸調(diào)節(jié)衰老的重新編程的具體作用機制。

 

 

　　相關(guān)研究課題（部分）

　　NTs長期干預對大鼠生存時間的影響

　　NTs的抗衰老模式

　　NTs對SAMP8小鼠體內(nèi)炎癥水平的影響

 

　　結(jié)論

　　北京大學李勇教授課題組研究發(fā)現(xiàn)，外源核苷酸可有效延長實驗動物的生存時間，降低死亡率，減少老年病的發(fā)生率，提高生命質(zhì)量，并延長其健康生存壽命。其延緩衰老、延長壽命的作用機制主要與其調(diào)節(jié)機體代謝、改善衰老引起的機體功能衰退(肝腎功能)、抗炎、抗氧化、增加機體免疫、促進DNMT-1的活性調(diào)控基因的甲基化狀態(tài)及增強機體NAD的表達有關(guān)，其作用通路可能與NADSIRT1/PGC-1a通過ULK1誘導自噬及改善腸道菌群水平有關(guān)。

 

　　02、延緩細胞衰老

　　近年，NTs的生物活性方面的大量基礎(chǔ)性研究取得了許多有意義的進展。研究發(fā)現(xiàn)NTS是特定條件下機體不可缺少的條件必需營養(yǎng)成分，具有多種生物活性。但目前NTs相關(guān)研究主要側(cè)重功能評價方面，缺少對NTs預防和治療疾病作用的具體分子機制的闡明亟需結(jié)合分子和細胞技術(shù)探討 NTs的健康促進作用。

　　為了進一步明確 NTs的細胞營養(yǎng)作用及其可能的機制，北京大學李勇教授課題組選擇過氧化氫誘導的衰老細胞，對NTs的細胞營養(yǎng)作用進行了一系列研究，并探討其可能的機制。

 

 

　　相關(guān)研究課題（部分）

　　NTs混合物在衰老細胞內(nèi)的代謝

　　NTs混合物對衰老細胞內(nèi)代謝的影響

　　NTs對衰老細胞活力的影響

　　NTs對衰老細胞周期的影響

 

　　結(jié)論

　　大量研究顯示，NTs作為生命本源物質(zhì)具有保護細胞DNA，促進細胞增殖、分化，減輕細胞損傷，減少細胞凋亡以及促進細胞線粒體功能的作用。本研究進一步發(fā)現(xiàn)，外源攝入的NTs被細胞吸收利用，主要影響細胞氨基酸水平，整體改善脂代謝水平，并發(fā)揮延緩細胞衰老作用，其機制可能與抑制細胞周期阻滯保護 DNA、抗炎、抗氧化、改善線粒體功能、促進線粒體生物發(fā)生及促進自噬活性有關(guān)。

 

　　03、延緩肌少癥發(fā)生

　　為探究外源核苷酸對肌少癥的作用及可能的機制，本課題以快速老化傾向的小鼠(SAMP8)為模型動物，以外源核苷酸為干預物質(zhì)，進行長期的喂養(yǎng)來開展對肌少癥作用的體內(nèi)研究，從動物、組織、分子、細胞器等多個水平對其作用效果及機制進行深度解析，為老年肌少癥的營養(yǎng)治療提供新的方向和重要的理論依據(jù)。

 

 

　　相關(guān)研究課題（部分）

　　NTs對小鼠肌纖維橫截面積的影響

　　NTs對小鼠步態(tài)的影響

 

　　結(jié)論

　　外源核苷酸能顯著增加肌肉質(zhì)量、改善老年小鼠的體力、增加肌纖維橫截面積(CSA)對老年SAMP8小鼠的肌少癥具有較好的改善效果。體外細胞實驗結(jié)果也顯示四種核苷酸單體及混合物均能明顯改善肌萎縮細胞的直徑。綜上所述，外源核苷酸是一種有效的肌少癥營養(yǎng)干預物質(zhì)，該研究結(jié)果為外源核苷酸應用于人群肌少癥研究提供了實驗依據(jù)。

 

　　04、改善神經(jīng)退行性變

　　北京大學李勇教授課題組首次研究了4種單個NTs及其混合物對過氧化氫誘導的神經(jīng)退行性變的改善作用。通過觀察細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)、檢測細胞活性、細胞凋亡、細胞內(nèi)ROS含量、線粒體膜電位、線粒體生物發(fā)生、ATP產(chǎn)生能力、炎癥水平、DNA損傷情況、神經(jīng)營養(yǎng)因子表達情況以及細胞自噬水平驗證了NTs的改善神經(jīng)退行性變作用并探討了其可能的機制。

 

 

　　相關(guān)研究課題（部分）

　　NTs對PC-12細胞線粒體功能的影響

　　NTs對PC-12細胞DNA損傷的影響

　　NTs對SAMP8小鼠非空間學習記憶能力的影響

 

　　結(jié)論

　　NTs具有促進神經(jīng)系統(tǒng)健康的作用，本研究發(fā)現(xiàn) NTs 可以通過減少神經(jīng)元凋亡和DNA損傷、改善炎癥和線粒體功能障礙、促進細胞存活、增強抗氧化活性和上調(diào)線粒體生物發(fā)生發(fā)揮其改善神經(jīng)退行性變作用。同時NTs可能促進PC-12細胞的自噬活性。體內(nèi)實驗研究發(fā)現(xiàn) NTs對衰老相關(guān)的學習記憶功能衰退及阿爾茨海默病相關(guān)的學習記憶功能障礙有較好的預防作用，其作用機制與降低腦組織炎性因子表達、減少氧化應激損傷、降低海馬AB1-42的表達、調(diào)節(jié)海馬CREB通路蛋白表達和改變海馬突觸結(jié)構(gòu)及可能通過菌群-腸-腦軸來調(diào)節(jié)宿主的腦功能及行為有關(guān)。

 

　　資料來源：《核苷酸營養(yǎng)學》

　　回望核苷酸的研究簡史，對它的結(jié)構(gòu)與功能的不斷揭示、描繪與解析，仿佛是一部諾貝爾化學、生理學與醫(yī)學獎的編年史，也恰似一部人類探索生命奧秘、追求健康長壽的奮斗史。

　　在科學領(lǐng)域，生命是永恒的話題。在生物學家們不斷探討生命本質(zhì)及生命活動規(guī)律的同時，化學家們也在進行構(gòu)成生命物質(zhì)基礎(chǔ)的探索研究。而核苷酸的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展是所有科學家共同努力的成果。

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