近日,J Exp Med杂志发表了题为:UA-30 mitigates systemic aging and motor decline by inhibitingRalAsignaling in naturally aged mice的文章,研究团队基于尿石素A(urolithin A, UA)骨架设计合成了一系列结构类似物,并优选出候选化合物UA-30。该化合物在自然衰老小鼠中展现出改善运动功能、减轻肌肉萎缩与纤维化、延缓系统性衰老并延长寿命的效果;机制上,UA-30直接靶向小GTP酶RalA,抑制RalA-JNK-Smad促纤维化信号,并改善线粒体功能。

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UA虽被报道可改善线粒体功能和年龄相关肌肉衰退,但其水溶性差、口服生物利用度低、代谢快,临床转化受限。研究团队通过酚羟基衍生化、引入含氮杂环及成盐优化,合成了约80个UA类似物,最终获得UA-30。药代动力学显示,UA-30口服吸收快,在骨骼肌中富集良好,且血浆中几乎检测不到其转化为UA,提示其主要以原型发挥药理作用;初步安全性评价也显示其耐受性良好。

在18.5月龄自然衰老小鼠中,研究团队给予UA-30口服治疗10周。结果显示,UA-30显著改善衰老小鼠的爬杆、挂线、抓力、转棒、跑台耐力及步态等运动指标,部分指标优于阳性对照D+Q。进一步分析发现,UA-30可降低肌肉衰老标志物p16、p21,增加相对端粒长度,并使肌肉DNA甲基化年龄回退约1.1个月;同时改善衰弱表型,延长中位生存期。在肌肉病理方面,UA-30增加腓肠肌、胫骨前肌和肱三头肌质量及肌纤维横截面积,降低萎缩相关基因MuRF-1、Atrogin-1表达,减少Masson染色和纤连蛋白阳性纤维化面积,并促进肌生成相关标志物表达。

为解析机制,研究团队采用热蛋白质组分析(TPP)筛选UA-30潜在靶点,从2560个候选蛋白中锁定RalA,并通过SPR、CETSA和分子对接验证UA-30与RalA的直接结合。UA-30可抑制RalA-GTP活性,进而阻断JNK-Smad促纤维化轴,减少Smad核转位及纤连蛋白、I型胶原、α-SMA等纤维化基因表达;同时,UA-30改善衰老肌肉线粒体功能,提高ATP水平和线粒体膜电位,降低MDA和线粒体ROS。AAV介导的持续激活型RalA(G23V)过表达可显著抵消UA-30的抗纤维化、抗衰老及运动改善作用,进一步证明RalA是其功能靶点。

综上,该研究开发了具有成药潜力的UA-30,并揭示RalA是衰老相关肌肉纤维化和线粒体功能障碍的重要调控节点。UA-30通过抑制RalA信号,同时缓解肌少症和系统性衰老,为衰老及年龄相关运动衰退提供了新的候选药物和潜在靶点。

原文链接:https://doi.org/10.1084/jem.20260071

制版人:十一

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