在古老的传说中,一位青年为救身患重病的母亲,冒险前往一座孤岛寻找开紫蓝色花、根为红色的药草。历经艰险他终于找到并治愈了母亲的病。人们为纪念这位勇士孝心与勇气,将这种药草命名为“丹心”,后逐渐演变成为“丹参”。
这段暖心的传说展现了丹参在治病救人方面的神奇功效,《本草纲目》中记载丹参“活血,通心包络。”现在多应用于心血管、抗炎抗氧化等领域,是为众人所知的“好药”。这还没完,丹参中还蕴藏着延年益寿、促进抗癌的重要成分!
近日,由上交、中科院、山东医药及美国西奈医学中心联名发布于《npj aging》的文章发现[1],丹参中的成分丹酚酸是全新的天然Senolytics,不仅能选择性清除衰老细胞,改善老年机体功能、显著延长高龄鼠寿命,还能增强化疗效果。
图注:论文题为《丹酚酸是天然的衰老细胞清除剂,在老年期延长寿命》
丹参就挺灵,里面还藏着好东西呢?
丹参,唇形科鼠尾草属植物,其干燥的根和根茎在《神农本草经》中便有记载,被列为上品药材。在地面之上会开出绚烂的紫蓝色花朵,根茎又能做治病救人的药材,真是“金玉其外,妙趣其中”!
图注:左:丹参来源于鼠尾草属植物丹参的干燥根和根茎(如此美丽的紫色很有韵味~);
右:中药丹参饮片
针对细胞衰老[2],学界目前也已探索出几类Senolytics清除衰老细胞的手段:改造后的合成药物、老药新用、以及从植物中筛选的天然分子。其中“槲皮素+达沙替尼”是研究较多的经典组合之一,但也有局限性[3];天然分子毒性小,但数量稀少。那么,存在于天然植物中的酚酸类物质,是否也具备清除衰老细胞的潜力?
为解答这个问题,研究者们把55种天然药物成分逐一放到衰老细胞面前,看谁能有效杀死它们(画面感好强...)。最后脱颖而出的,是丹参的成分:丹酚酸A、B、E
No.1
“除恶扬善”的体外高度选择性
研究团队分别培养了正常和诱导衰老细胞,检测不同浓度的丹酚酸对细胞存活率的影响。结果显示,丹酚酸A、B在100 μmol浓度下即可清除衰老细胞(丹酚酸E为50 μmol);对比而言正常细胞要6倍以上的浓度才出现损伤,它们有充足的空间选择性杀灭衰老细胞。
为排除偶然,研究人员还模拟了多种衰老形式:化疗损伤、细胞分裂耗尽、癌基因激活,还更换了多种细胞来源(肺成纤维细胞、血管内皮细胞、脂肪间充质干细胞),丹酚酸依然表现出对衰老细胞的选择性清除作用。
图注:丹酚酸处理细胞的存活率统计
No.2
衰老细胞:凭啥只对我下手?靶点是哪?
紧接着,研究者给丹酚酸装上了一个生物素标记,方便把和它结合的蛋白找出来。经过蛋白芯片与质谱的两轮筛选,最终锁定了同一个分子:GSTP1——负责帮细胞处理氧化损伤的抗氧化酶,相当于衰老细胞维持生存的防护罩。衰老细胞之所以“难杀”,很大程度是依赖GSTP1的帮扶。
图注:GSTP1在两套筛选中均排名靠前,被确定为核心候选靶点
为证明二者的结合有用处,学者们用GSTP1抑制剂处理衰老细胞,发现效果和丹酚酸如出一辙——会导致衰老细胞大量死亡;如果把GSTP1基因敲低,衰老细胞自己就会变得脆弱,丹酚酸的消灭效果也大打折扣。
图注:a) GSTP1抑制剂处理衰老细胞可以复现丹酚酸表型;b) 构建GSTP1敲低的细胞,衰老细胞存活率明显下降,正常增殖细胞不受影响
No.3
复盘一下,让衰老细胞死个明白
当GSTP1受到抑制后,衰老细胞的抗氧化防线失灵、活性氧堆积,并被推向两种死亡结局。第一种是凋亡:线粒体受损后释放细胞色素c,一批促凋亡蛋白(NOXA、BAX等)信号也随之增强,最终启动细胞凋亡。
图注:e) 健康线粒体显示红色,线粒体受损去极化显示绿色,丹酚酸处理后衰老细胞绿色信号显著升;g) 丹酚酸处理后线粒体的细胞色素c减少、细胞质中增多,开启凋亡
另一种是铁死亡:丹酚酸会进一步激活JNK/c-Jun信号并降低GPX4水平[4],让衰老细胞更难抵御脂质过氧化,最终走向铁死亡。
图注:衰老细胞GPX4高表达,丹酚酸处理后水平显著下调;丹酚酸抑制GSTP1后,进一步提升p-JNK、p-c-Jun的蛋白水平,GSTP1与JNK的蛋白相互作用减弱
两条路同时步步紧逼,衰老细胞几乎没有退路,到悬崖也勒不住马,只得转身向死亡走去。
从培养皿到小鼠,证据链更完整
有了细胞层面的基础,研究者进一步在动物中验证丹酚酸的效果。
最值得关注的当然是自然衰老的鼠鼠。研究采取了高龄干预的手段,从小鼠24-27月龄(人类75-90岁)才开始给药,持续4个月每两周给一次丹酚酸,结果用药小鼠剩余寿命中位数延长51.4%,整体总寿命延长10.9%,死亡风险下降68.4%!
图注:24-27月龄小鼠寿命分析的示意图;治疗后存活曲线:给药后剩余生存曲线以及全生命周期总生存曲线 (左右滑动查看)
第二,人工诱导的早衰模型。先通过一系列手段制造小鼠全身性细胞衰老,伴随毛发变白、运动变差和记忆下降。随后每周两次给予丹酚酸A,持续8周,结果发现鼠鼠的心脏、肺及前额叶皮层的衰老细胞明显减少,毛发状态、跑台距离、握力、迷宫空间记忆等都有所恢复。
图注:仔细看鼠鼠的照片,左中右分别为空白对照(未处理)、人工诱导衰老组、衰老后给予丹酚酸组,右边很明显的毛发改善,变黑变亮啦!
第三,抗癌场景。化疗药物虽能杀伤肿瘤,也会诱导周边正常细胞进入衰老状态,这批衰老细胞分泌的炎症因子,会助长肿瘤的耐药气焰[5]。
研究发现,化疗后加入丹酚酸A,肿瘤体积相比单独化疗组进一步缩小49.5%,中位生存期延长至少38%!清除化疗诱导产生的衰老细胞,可提升化疗的治疗收益!
图注:丹酚酸A协助化疗药抗肿瘤作用
既延寿又协助抗肿瘤,派派不禁感叹:老祖宗流传下来的中草药,真是推动医药发展的瑰宝。同时,这也让我们重新审视中草药这座宝库。
千年草药是灵丹妙药,还是空中楼阁
丹参是传承千年的药材,但并不意味着“吃丹参、喝参茶”就能抗衰或抗肿瘤。本研究是从复杂的植物中筛选提纯出丹酚酸,再将机制剥茧抽丝、拆解完全。且实验仅限于小鼠,人体效果还要继续验证。
传统草药给出宝贵的研究线索,而非拿来即用的成品药物,青蒿素便是最好的先例。古方记载蒿可治疟,但拯救亿万病患的可不是直接煎煮黄花蒿服用!而是经过科研团队的成分分离、剂量确定、安全评价和临床试验,最终才获批上市。
图注:屠呦呦团队发现的青蒿素源于菊科蒿属植物黄花蒿
况且丹参不是人人普适的:正在吃抗凝药、有出血倾向或孕妇人群,自行服用会带来出血或肠胃损伤等风险[6-8],读者们切勿盲从。古老草药值得探索,但不要把实验室的曙光,当成日常养生的药方~
[本文名为《Salvianolic acids are natural senolytics and increase lifespan in old age》,发表于《nature aging》期刊,第一作者为Hongwei Zhang,Zhirui Jiang。本研究资助来源:中国科学院战略优先研究计划(XDB39010500);中国国家重点研发计划(2020YFC2002800)、国家自然科学基金会(NSFC)(82130045、82350710221和82571777);上海市科技委优秀学术领袖项目(20XD1404300);山东省台山学者项目(tstp20230634);山东省自然科学基金会联合基金项目(ZR202108130049,ZR2021LSW021.);康纳基金会、罗伯特和特蕾莎·瑞安,诺阿伯基金会;山东省重点研发计划(2023CXPT012);中国国家自然科学基金会(22007006);山东省台山学者项目(tsqn201909144);上海市科技委员会(22MC1940300);山东省自然科学基金会(ZR2023MH262)和山东省转化医学协会(ZHA2025021)。]
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