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【美國《科學日報》新聞網站2020年11月9日文章】題:氧化劑可延緩細胞衰老。

抗氧化劑(如維生素C、E)的好處之一是中和活性氧(即氧化劑),活性氧可能會與人體內重要的分子發生反應,破壞其生物功能,例如,大量的氧化劑會對DNA、細胞膜和蛋白質造成嚴重損害。因此,我們的細胞會利用強大的防禦機制來清除正常新陳代謝中形成的氧化劑。

人們過去認為氧化劑只有害處,但最近我們瞭解到它們也有積極的作用。查爾默斯理工大學的一項新研究表明,過氧化氫氧化劑實際上可以減緩酵母細胞的衰老。過氧化氫是一種用於頭髮和美白牙齒的化學物質,也是代謝過程中形成的一種氧化劑,在較高濃度下對人體有害。

透過研究人員對Tsa1酶(一組被稱為過氧化物氧化酶的抗氧化劑的一部分)的研究,查爾默斯生物與生物工程系的研究小組負責人Mikael Molin說,以前的研究表明,這些酶參與了酵母細胞對有害氧化劑的防禦過程,但當細胞受到熱量限制時,過氧化物酶也有助於延長細胞的壽命,只是這些功能背後的機制尚未完全解開。

眾所周知,減少卡路里的攝入可以顯著延長從酵母到猴子等各種生物的壽命。包括Mikael Molin研究小組在內的幾個研究小組也表明,在酵母、蒼蠅和蠕蟲等生物體內,當它們從食物中吸收的卡路里比正常情況下要少時,刺激過氧化物酶的活性對減緩細胞衰老效果更佳。

查爾默斯系統與合成生物學系的博士後Cecilia Picazo說,我們過去認為Tsa1酶只是中和活性氧,但現在我們已經證明,Tsa1酶實際上需要有一定量的過氧化氫來觸發,才能參與減緩酵母細胞衰老的過程。

意外的是,Tsa1酶不會影響衰老酵母細胞中過氧化氫的水平。相反,當細胞獲得較少的卡路里時,Tsa1酶使用少量過氧化氫來降低中樞訊號通路的活性,這種作用最終會減緩與細胞分裂和與細胞構件形成相關的過程,也會刺激細胞對壓力的防禦,這就導致它們衰老得更慢。

Mikael Molin說,受卡路里攝入影響的訊號通路可能透過感知許多細胞過程的狀態並加以控制而在衰老中發揮重要作用,我們希望透過研究找出癌症、阿爾茨海默病和糖尿病等常見疾病的發病率隨年齡增長而急劇增加的分子原因。

研究人員目前離氧化劑真正減緩衰老過程的機制更近一步,這可能會帶來新的研究,例如尋找刺激過氧化物酶的藥物,或測試能否透過其他可增強氧化劑在體內積極作用的藥物來減緩與年齡相關的疾病。

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