衰老会导致多种年龄相关的疾病发生,例如癌症、心血管疾病和神经退行性疾病等。虫草素具有抗氧化、抗炎和神经保护作用。然而,虫草素的抗衰老延长寿命方面的作用目前尚不清楚。
近日,来自南京工业大学的研究团队在European Journal of Pharmacology杂志发表题为“Cordycepin extends the longevity of Caenorhabditis elegans via antioxidation and regulation of fatty acid metabolism”的文章。
该研究发现,虫草素可以通过抗氧化和调节脂肪酸代谢来延长秀丽隐杆线虫的寿命,且对线虫的正常生长和繁殖没有影响。
研究人员首先用不同浓度的虫草素和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)处理线虫,以验证虫草素的抗衰延寿作用。结果发现,不同浓度冬虫夏素和 EGCG均可延长线虫寿命。值得指出的是,2 mg/mL 虫草素显著将秀丽隐杆线虫的平均寿命延长至 16.70 ± 1.73 天,存活率提高了 28.5%。
一般来说,线虫寿命的延长伴随着抗逆性的增强。接下来,研究人员探究了线虫在 37 °C 热应激条件下的平均寿命,以评估冬虫夏草素对秀丽隐杆线虫耐热性的影响。结果发现,虫草素处理显著提高热应激条件下的平均寿命。这些结果表明,虫草素可以延长线虫的寿命,并增强了秀丽隐杆线虫对热应激的抵抗力。
进一步研究发现,虫草素干预对线虫的体长、宽度和后代繁殖没有不利影响,并且显著改善了线虫的运动能力。此外,虫草素干预还显著降低了脂褐素的表达。
从机制上说,虫草素减少细胞内 ROS 的过量产生并提高抗氧化酶活性,进而抑制氧化应激。此外,虫草素还下调了柠檬酸、丁二酸、赖氨酸、脯氨酸、丙酮酸、阿头酸、天冬酰胺、亚油酸、油酸、胆固醇、葡萄糖、岩藻糖、阿拉伯糖醇、半乳糖醇、肌醇、石榴酸和苏糖酸的水平,增加了谷氨酸和松酸的水平,从而发挥抗衰老作用。
最后,研究人员采用转录组学分析鉴定差异基因及其相关途径。转录组学研究表明,虫草素上调秀丽隐杆线虫中 acox-1.2、acox-1.3、acox-1.4、acs-1、acs-15、acdh-1、acdh-4、acdh-8 等基因的表达。转录组富集结果显示,虫草素调控脂肪酸降解、脂肪酸代谢、PPAR 信号通路、过氧化物酶体等不同途径,在调节衰老和长寿方面起着至关重要的作用。
总而言之,该研究发现虫草素在正常条件下和对热应激下均可延长线虫的寿命。从机制上说,冬虫夏草素通过增强抗氧化能力和调节脂肪酸代谢以抑制亚油酸和油酸的积累。
参考文献:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014299925001426