维蒂辛B(Vitisin B)通过调节WBP2NL蛋白来延缓细胞衰老过程

《Mechanisms of Ageing and Development》:Vitisin B rejuvenates senescence via WBP2NL regulation

【字体: 时间:2026年01月23日 来源:Mechanisms of Ageing and Development 5.1

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  线粒体功能障碍产生的ROS是衰老主因,本研究发现白藜芦醇四聚体vitisin B通过激活mitophagy清除异常线粒体,降低ROS并逆转衰老表型,并鉴定WBP2NL为关键调控基因。

  
Jee Hee Yoon|Yun Haeng Lee|Sekyung Oh|Kyeong Seon Lee|Ji Ho Park|Yoo Jin Lee|Byeonghyeon So|Duyeol Kim|Minseon Kim|Hyung Wook Kwon|Youngjoo Byun|Ki Yong Lee|Joon Tae Park
韩国仁川国立大学生命科学与生物工程学院生命科学系,仁川22012

摘要

导致衰老的主要因素之一是活性氧(ROS),它们由功能失调的线粒体产生。减少ROS的生成被认为是延缓衰老的重要方法,但目前尚未开发出有效的治疗方法。在本研究中,发现葡萄素B(一种白藜芦醇的四聚体)是一种能够有效减少线粒体ROS生成的试剂。通过筛选植物中为应对ROS介导的压力而产生的代谢物——苯丙素类(PPs),发现葡萄素B能够通过激活线粒体自噬并清除功能失调的线粒体来恢复线粒体功能。葡萄素B通过减少由功能失调线粒体产生的ROS副产物,从而改善了线粒体功能。此外,葡萄素B对ROS的还原作用还恢复了与衰老相关的表型。RNA测序鉴定出WBP2 N-末端类似蛋白WBP2NL)是葡萄素B介导的衰老逆转所必需的基因。敲低WBP2NL后表现出与葡萄素B相似的效果,即减少了线粒体ROS的生成,并因此逆转了与衰老相关的表型。本研究阐明了葡萄素B通过降低线粒体ROS生成来逆转衰老的新机制。这一发现为通过调节线粒体ROS的产生来控制衰老提供了新的治疗途径。

章节摘要

引言

自由基如超氧阴离子和羟基自由基均属于活性氧(ROS)(Herb等人,2021年)。生理浓度范围内的ROS在信号传导和稳态调节中起着关键作用(Herb等人,2021年)。然而,超过生理浓度的ROS会引发氧化应激,可能损害细胞成分(Afzal等人,2023年)。ROS的产生是由于线粒体电子传递链(ETC)的效率降低所致。

细胞培养

人类真皮成纤维细胞(PCS-201-010,ATCC,美国弗吉尼亚州马纳萨斯)按照先前描述的方案进行培养(Yoon等人,2024年)。根据细胞数量是否在14天内或2天内翻倍,将这些细胞分为衰老型或年轻型成纤维细胞(Cho等人,2022年;Kang等人,2017年;Yoon等人,2018年)。此外,还根据其他特征对细胞进行分类。

葡萄素B抑制衰老成纤维细胞中的线粒体ROS生成

为了寻找能够有效减少线粒体ROS生成的天然化合物,使用了苯丙素类(如calycosin-7-O-β-D-glucoside、oxypeucedanin和葡萄素B)。Calycosin-7-O-β-D-glucoside是一种具有抗氧化特性的黄酮类化合物(Yan等人,2019年)(表5)。Oxypeucedanin是一种具有抗氧化活性的异黄酮类化合物(Mottaghipisheh,2021年)(表5)。葡萄素B是一种含有芪类四聚体结构的化合物,也具有抗氧化特性(Sy等人,2023年)(表5)。

讨论

大约90%的ROS是由线粒体产生的(Tirichen等人,2021年)。电子传递链(ETC)中的复合物是ROS生成的主要场所。具体来说,复合物I将氧分子转化为超氧阴离子,并释放到线粒体基质中;复合物III也将氧分子转化为超氧阴离子,这些超氧阴离子被释放到线粒体基质和膜间隙中(Turrens,2003年)。线粒体功能障碍会降低ETC复合物的活性,从而影响细胞功能。

CRediT作者贡献声明

Ki Yong Lee:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿,验证。Jee Hee Yoon:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿,研究,概念化。Youngjoo Byun:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿。Sekyung Oh:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿,研究,概念化。Joon Tae Park:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿,指导。Yun Haeng Lee:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿。

致谢

本研究得到了韩国卫生产业发展研究院(KHIDI)资助的韩国健康技术研发项目(RS-2023-KH140816)以及韩国政府资助的韩国国家研究基金会(NRF–2021R1A2C1093814)的支持。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。资助方未参与数据的收集、分析或解释;也未参与手稿的撰写过程。
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