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撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

众所周知,是一种必需微量元素,对于发育和新陈代谢至关重要,但同时,铁也具有“毒性”,其氧化还原活性使其成为活性氧生成和脂质过氧化的催化剂,而这些过程长期以来被认为与衰老密切相关。

然而,在灵长类动物的衰老过程中,铁是否会在各个组织中系统性积累?如果确实积累,那这种积累是衰老的驱动因素,还是仅仅是衰老带来的后果?这些问题尚未得到解答。

此外,铁代谢紊乱以及铁死亡已被发现与一系列年龄相关疾病有关,但铁死亡是一种剧烈的、急性的细胞死亡方式,它能够解释特定疾病中的组织损伤,却无法完全解释衰老这种缓慢、渐进、影响全身所有器官的慢性过程。这自然引出一个重要问题——是否存在一个受调控的、铁依赖的代谢程序,其不像铁死亡那样剧烈,而是以一种更温和、持续的方式,潜移默化地促进细胞衰老器官功能缓慢衰退,从而驱动整个机体的衰老?

2026 年 3 月 11 日,中国科学院动物研究所刘光慧研究员、曲静研究员,中国科学院北京基因组研究所张维绮研究员等,在 Cell 子刊Cell Metabolism上发表了题为:Vitamin C inhibits ACSL4 to alleviate ferro-aging in primates(维生素 C 抑制 ACSL4 以缓解灵长类动物的铁衰老)的研究论文。

该研究首次提出并系统阐述了一种由铁过载触发、ACSL4 驱动、脂质过氧化介导的衰老程序化通路,并将其命名为铁衰老ferro-aging)。该研究进一步证明,维生素 C(VC)可直接抑制 ACSL4 活性,改善各组织中的铁衰老标志物,并对神经、代谢和全身健康状况带来改善。

这些发现为理解氧化损伤与衰老的关系提供了更精细的分子框架,也为衰老干预开辟了新路径。

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衰老的“生锈”理论:铁积累是元凶

传统观点认为,衰老与氧化应激有关,但具体机制一直不明确。这项研究首次系统性地揭示了“铁衰老”(ferro-aging)这一衰老新机制。

研究团队发现,在人类和猴子的衰老过程中,多种组织会出现铁元素的异常积累。这些过量的铁作为像催化剂,引发脂质过氧化反应,就像细胞层面的“生锈”过程,这种慢性、低度的“生锈”不同于急性的铁死亡,而是通过促进细胞衰老,导致器官功能逐渐衰退。

关键“加速器”:ACSL4 蛋白

在众多参与铁代谢和脂质过氧化的分子中,研究团队锁定了一个关键蛋白——ACSL4。它负责将多不饱和脂肪酸转化为更容易被氧化的形式,相当于给“生锈”过程装上了加速器。

进一步实验证实,在老年小鼠中通过 CRISPR-Cas9 基因编辑特异性敲低肝脏中 Acsl4 基因,不仅改善肝脏及多组织器官的衰老状态,还显著提升了老年小鼠的认知能力和运动协调性,证明了以肝脏为靶器官的 ACSL4 基因治疗是一种可行的衰老干预策略。这一外周器官干预带来系统性获益的现象提示,延缓核心器官的衰老,可能带来多系统功能改善。

维生素 C:ACSL4 的天然抑制剂

在鉴定 ACSL4 为核心靶标基础上,研究团队进一步筛选可干预铁衰老的小分子药物。通过系统评估发现,维生素 C 是 ACSL4 高效抑制剂,能够有效抑制 ACSL4 活性。

进一步的机制研究表明,维生素 C 能够直接结合 ACSL4 蛋白,占据其催化活性中心附近的关键口袋,从而抑制其酶活性。重要的是,维生素 C 还通过激活细胞的抗氧化防御系统(Nrf2 通路),双管齐下对抗铁衰老。

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维生素 C 靶向结合并抑制 ACSL4

这一发现将维生素 C 这一广谱抗氧化剂重新定义为具有明确分子靶点的酶抑制剂,揭示了维生素 C 通过直接靶向 ACSL4 发挥抗衰老作用的新机制。

长期补充效果显著:减缓衰老

为了验证维生素 C 在整体动物水平的效果,研究团队进行了一项长达 40 个月的干预实验。老年食蟹猴每天口服维生素 C(30 毫克/公斤体重),对照组则接受常规饲养。

结果显示,长期补充维生素 C 的食蟹猴的全身多个组织的铁衰老特征显著降低,大脑和肌肉中的脂质过氧化物减少,心脏等器官的衰老和炎症标志物下降,认知功能和代谢状态也得到改善。通过多组学衰老时钟分析,研究团队发现,维生素 C 干预逆转了其表观遗传衰老。

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维生素 C 重塑老年猴大脑结构,逆转大脑衰老时钟

对人类抗衰老的启示

这项研究的意义在于——

  • 提出了全新的衰老机制,铁衰老为理解衰老提供了新视角;

  • 发现了可干预的靶点:ACSL4 成为抗衰老药物研发的新方向;

  • 验证了维生素 C 的抗衰老潜力,为维生素 C 的临床应用提供了科学依据。

总的来说,这项研究不仅揭示了衰老的新机制——铁衰老,更为我们提供了一种简单、安全且易于获得的潜在抗衰老策略——维生素 C。

论文链接

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2026.02.010