Corylin 通过 DAF-16 和 SKN-1 协同激活自噬-线粒体稳态轴来促进秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的寿命延长

《Journal of Ethnopharmacology》:Corylin Promotes Longevity in Caenorhabditis elegans through DAF-16 and SKN-1 Coordinated Activation of Autophagy-mitochondrial Homeostasis Axis

【字体: 时间:2026年02月23日 来源:Journal of Ethnopharmacology 5.4

编辑推荐:

  衰老干预;C. elegans模型;补骨脂素;DAF-16/SKN-1信号通路;自噬激活

  
Fu-Yi Shi|Chun Li|Xi-Yang Zhang|Li-Lan Ou|Gui-Sheng Wu|Huai-Rong Luo
中国四川省泸州市西南医科大学药学院药理学系泸州市衰老医学重点实验室

摘要

民族药理学相关性

Corylin是一种从Psoralea corylifolia L.种子中提取的天然黄酮类化合物,这种传统草药历史上被用于治疗骨质疏松症等骨骼相关疾病。然而,其在生物体衰老中的作用及其潜在的分子机制仍大部分尚未被探索。

研究目的

本研究旨在评估corylin的抗衰老效果,并阐明其作用机制。

材料与方法

我们使用Caenorhabditis elegans(秀丽隐杆线虫)作为模式生物,系统地评估了corylin对寿命和多种与衰老相关的表型的影响,包括运动能力、肌肉完整性、脂褐素积累以及对热应激、病原体和氧化应激的抵抗力。通过帕金森病和亨廷顿病的转基因模型评估了其神经保护潜力。为了揭示相关机制,我们利用转基因报告基因株、RNA干扰和RT-qPCR技术分析了DAF-16/SKN-1信号通路和自噬相关过程。

结果

Corylin处理显著延长了寿命,改善了运动表现,并减少了脂褐素的积累。此外,它在神经退行性疾病模型中增强了抗应激能力并提供了神经保护。从机制上看,corylin促进了DAF-16的核转位并上调了DAF-16/SKN-1靶基因的表达。这种转录激活与自噬通量的增加和线粒体质量的改善有关。关键的是,在daf-16skn-1突变体以及自噬缺陷条件下,corylin的有益效果消失了。

结论

Corylin通过协调激活DAF-16/SKN-1信号通路,在C. elegans中发挥多方面的抗衰老作用,从而增强自噬通量并维持线粒体稳态。这些发现表明corylin是一种有前景的天然抗衰老候选物质。

引言

全球人口老龄化加速带来了重大的科学和公共卫生挑战。衰老伴随着代谢紊乱、氧化损伤的积累以及神经功能的逐渐衰退,这些都显著增加了慢性疾病(如神经退行性疾病和代谢综合征)的风险(Guido Kroemer 2025; Heavener and Bradshaw, 2022)。在这种背景下,传统药物——几个世纪以来一直被用来增强活力和延缓功能衰退——成为促进健康衰老的潜在干预措施的宝贵来源。
近年来,天然产物因其多靶点调节能力和良好的安全性而受到越来越多的关注(Wang et al., 2024)。尽管已报道许多植物来源的生物活性化合物可以延长寿命或增强抗应激能力,但将传统医学知识转化为基于证据的应用仍然有限。这一差距主要是由于活性物质基础研究不足、剂量-反应关系理解不完全以及未能充分阐明单个成分对复杂草药整体药理效应的贡献。因此,识别对传统药用植物功效有显著贡献的生物活性成分,并阐明其作用机制,对于推进衰老领域的民族药理学研究至关重要。
Psoralea corylifolia L.(PCL)在中医中被称为“Buguzhi”,是一种在东亚和南亚医疗系统中有着悠久临床使用历史的著名草药。经典中医文献——包括《雷公炮炙论》(公元420–581年)、《药性论》(公元618–907年)、《开宝本草》(公元973–974年)、《本草纲目》(公元1552–1578年)和《玉楸药解》(公元1754年)——描述了PCL用于治疗肾阳虚、肌肉骨骼虚弱、寒相关疾病和功能衰退等症状,这些症状与中医理论中的衰老相关综合征高度一致(Chen et al., 2023)。在现代临床实践中,PCL的干燥成熟果实被用于治疗腰痛、遗尿、晨泻、白癜风等慢性疾病(Chen et al., 2023),同时也在阿育吠陀和其他传统医学体系中用于管理皮肤病、心血管和肌肉骨骼疾病(Zhang et al., 2016)。
现代植物化学研究在PCL中鉴定出约163种化合物,包括香豆素、黄酮类、苯并呋喃、单萜酚、脂质和挥发油,其中许多化合物具有广泛的药理活性,如抗炎、抗菌、抗氧化、抗肿瘤、抗骨质疏松、心脏保护和免疫调节作用(Chen et al., 2023)。这些生物活性与衰老和年龄相关功能衰退的机制密切相关,从而为PCL作为滋补和恢复性草药的传统用途提供了药理学支持。
最近的证据开始表明PCL在细胞和生物体层面都参与了长寿的调节。Wang等人使用基于Saccharomyces cerevisiae中的Mother Enrichment Program(MEP)的生物活性筛选策略,系统评估了从PCL中提取的可溶性组分,并鉴定出几种具有延长寿命活性的成分。其中,corylin和新巴维黄酮显著延长了酵母的寿命,且corylin的效力更强,所需浓度也远高于其他活性成分。这些发现表明corylin是PCL延长寿命的主要贡献者(Wang et al., 2022)。此外,最近的一项民族药理学研究对PCL进行了系统的提取和植物化学分析,确定corylin为主要提取成分,并随后作为纯化化合物用于实验研究(Cao et al., 2024)。
Corylin是PCL中的主要黄酮成分,据报道具有多种生物活性,包括促进骨形成、抑制炎症、缓解代谢紊乱、抑制肿瘤进展以及改善动脉粥样硬化和肥胖相关的代谢异常(Chen et al., 2021; Chen et al., 2020; Chen et al., 2018; Hung et al., 2017; Lee et al., 2012; Yu et al., 2020)。重要的是,越来越多的证据表明,corylin可以通过调节TOR信号等保守的营养感知通路来延长酵母、哺乳动物细胞和高脂饮食小鼠的寿命并改善代谢健康(Wang et al., 2022)。然而,其在生理条件下调节生物体衰老的作用及其对衰老相关表型的贡献仍需进一步研究。
线虫C. elegans是一种成熟的民族药理学和衰老研究模式生物,因为它具有较短的寿命、保守的长寿调节通路以及适合进行剂量-反应和机制分析。在本研究中,我们系统评估了corylin对C. elegans的寿命、健康寿命、抗应激能力和神经退行性表型的影响,并进一步探讨了corylin介导的长寿机制。通过整合PCL的传统医学知识和生物体及分子层面的实验证据,本研究旨在提供一个民族药理学框架,支持corylin作为Psoralea corylifolia抗衰老潜力的重要生物活性成分。

章节片段

C. elegans品系和维持

本研究中使用的所有C. elegans品系均来自明尼苏达大学Caenorhabditis遗传学中心(CGC):
N2(布里斯托尔,野生型),RW1596 [myo-3p::GFP::myo-3 + rol-6(su1006)], NL5901 [unc-54p::α-synuclein::YFP + unc-119(+)], BZ555 [egIs1 (dat-1p::GFP)], AM141 [rmIs133 (unc-54p::Q40::YFP)], SJ4143 [ges-1p::GFP(mitochondria)], SJ4103 [myo-3p::GFP(mitochondria)], BR4006 [pink-1p::pink-1::GFP + myo-2p::mCherry + herring sperm DNA], TJ356 [daf-16p::daf-16a/b::GFP +

Corylin延长C. elegans的寿命并改善与年龄相关的生理衰退

为了确定corylin作为长寿干预措施的潜力,野生型N2线虫接受了不同浓度的corylin处理(图1A)。所有测试浓度均显著延长了寿命,其中25 μM的效应最为明显,使平均寿命增加了22.21%(其他浓度分别增加了16.17%和17.17%)(图1B)。因此,25 μM被选为后续实验的最佳浓度。

讨论

在本研究中,我们系统评估了黄酮化合物corylin在C. elegans中的抗衰老效果,证明它通过协调激活DAF-16/FOXO和SKN-1/NRF2信号通路、增强自噬通量和维持线粒体稳态来发挥作用。
在表型水平上,corylin显著改善了运动表现、肌肉完整性和脂褐素积累,并显著延长了寿命。corylin还在多种应激条件下增强了生存能力

结论

本研究表明,corylin显著改善了多种与衰老相关的表型,增强了抗应激能力,并保持了C. elegans的细胞和细胞器稳态。我们确定了一个数据支持的机制框架,即corylin通过协调激活DAF-16/SKN-1信号网络来增强自噬通量和线粒体稳态。这些发现为corylin作为一种有前景的天然抗衰老物质提供了有力证据

CRediT作者贡献声明

Xi-Yang Zhang:数据管理。Chun Li:写作 – 审稿与编辑,撰写初稿,验证,资源准备,方法学,概念构思。Fu-Yi Shi:写作 – 审稿与编辑,撰写初稿,验证,资源准备,方法学,研究实施,正式分析,数据管理。Huai-Rong Luo:监督,项目管理,资金获取。Gui-Sheng Wu:写作 – 审稿与编辑,监督,项目管理,资金获取。Li-Lan Ou:监督

未引用参考文献

Guido Kroemer et al., 2025; Herndon et al., 2002.

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的财务利益或个人关系。

数据可用性

数据可应要求提供。

资助

本研究得到了中国国家重点研发计划(2023YFC3603300)、国家自然科学基金(82171555)、四川省重大疾病猴模型开发与应用重点实验室(2023KF002)以及四川省中枢神经系统药物重点实验室(230003-01SZ)的资助。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的财务利益或个人关系。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号