从远志中分离的3,6′-二芥子酰蔗糖通过靶向SIRT1调控端粒、氧化应激与自噬发挥抗衰老作用

《Antioxidants》：3,6′-Disinapoyl Sucrose from Polygalae Radix Exerts Anti-Aging Effects via Modification of Telomeres, SIRT1/p53/p21 Pathway, Oxidative Stress and Autophagy Jianhong Wang, Ting Jiang, Siqi Chen, Yajing Li, Qing Li, Lan Xiang and Jianhua Qi

本文从经典延年益寿中药远志（Polygalae Radix）中分离鉴定出小分子化合物3,6′-二芥子酰蔗糖（DISS）。研究发现，DISS可有效延长酵母复制性寿命与时序性寿命，并缓解依托泊苷（Etop）诱导的哺乳动物细胞衰老。其核心机制在于靶向并激活SIRT1蛋白，进而通过调控SIRT1/p53/p21信号通路、保护端粒（增加端粒酶活性与端粒长度）、缓解氧化应激（降低ROS和MDA，提升SOD、CAT、GPx酶活性）以及增强自噬流等多个协同途径发挥抗衰老效应。本研究为远志作为抗衰老草药的开发提供了重要的科学依据。

　　

引言

全球老龄化趋势加剧，延缓衰老已成为应对老年相关疾病的重要策略。传统中药远志在《神农本草经》中即有“益智慧，不忘，延年”的记载，提示其具有抗衰老潜力，但其具体物质基础与作用机制有待阐明。本研究旨在活性指导下，从远志中分离具有抗衰老活性的化合物，并深入探究其作用机制。

3,6′-二芥子酰蔗糖 (DISS) 的分离与抗衰老效应验证

研究团队以K6001酵母菌株的复制性寿命（RLS）测定为活性导向，从远志甲醇提取物中经过多次柱层析分离，最终得到活性化合物DISS，并通过核磁共振氢谱（¹H NMR）鉴定了其化学结构 。实验表明，DISS能显著延长K6001酵母的复制性寿命和BY4741酵母的时序性寿命，效果与阳性对照白藜芦醇（RES）和雷帕霉素（Rapa）相当。在哺乳动物细胞层面，DISS能有效降低由依托泊苷（Etop）诱导的NIH/3T3细胞衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-Gal）阳性细胞比例，证实了其跨物种的抗衰老活性。

DISS靶向SIRT1并调控下游p53/p21通路

为阐明分子机制，研究聚焦于衰老关键调控蛋白SIRT1。通过药物亲和响应靶点稳定性（DARTS）和细胞热位移分析（CETSA）两种非标记靶点鉴定技术，发现DISS能够与SIRT1蛋白结合，显著增强SIRT1对蛋白酶水解和热变性的稳定性，表明SIRT1是DISS的潜在作用靶点。Western blot结果进一步显示，DISS处理能上调NIH/3T3细胞中SIRT1的蛋白水平，同时下调其下游的p53和p21蛋白表达。这表明DISS可能通过靶向激活SIRT1，进而抑制p53/p21信号通路，从而延缓细胞衰老。

DISS保护端粒结构与功能

端粒缩短是细胞衰老的核心标志之一。研究发现，DISS能提升酵母中的端粒酶活性，并显著增加NIH/3T3细胞的相对端粒长度。机制探索表明，DISS可上调端粒酶相关基因EST1和EST2的转录水平，并增加端粒保护蛋白复合体shelterin的关键组分——端粒重复序列结合因子2（TRF2）和阻遏物/激活物蛋白1（RAP1）的蛋白表达 。这些结果说明DISS可通过多层面维护端粒的稳定与完整。

DISS增强抗氧化应激能力

氧化应激是驱动衰老的重要因素。实验证明，DISS能显著提高酵母在过氧化氢（H₂O₂）诱导的氧化应激条件下的存活率。生化检测发现，DISS处理可降低酵母细胞内活性氧（ROS）和脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的水平，同时提升超氧化物歧化酶（T-SOD, CuZn-SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）的活性 。为了确认这些抗氧化酶是否直接参与DISS的延寿作用，研究使用了SOD1、SOD2、CAT、GPx基因敲除的K6001酵母突变株。结果显示，DISS对野生型酵母的延寿效果在这些突变株中完全消失，明确证实了DISS的抗衰老作用依赖于其提升细胞内源性抗氧化防御系统的能力。

DISS通过增强自噬发挥抗衰老作用

自噬是细胞清除受损组分、维持稳态的重要过程。利用表达GFP-Atg8融合蛋白的YOM38酵母菌株，研究发现DISS处理能增加游离GFP的信号，表明自噬流被增强。Western blot分析也证实，DISS能时间与剂量依赖性地提高游离GFP蛋白水平。进一步，在自噬相关基因ATG2和ATG32敲除的酵母突变株中，DISS的延寿效应同样丧失 。这证明DISS需要通过增强自噬（尤其是线粒体自噬）来发挥其抗衰老效益。

讨论与结论

本研究首次从远志中系统分离并鉴定了DISS的抗衰老活性及其多靶点协同作用机制。DISS作为一种新型SIRT1靶向化合物，通过一条主线（靶向激活SIRT1）辐射多个支线（调控p53/p21通路、保护端粒、缓解氧化应激、增强自噬），形成了一个协同抗衰老的网络 。与著名的抗衰老分子白藜芦醇相比，DISS在酵母模型中展现出更优的活性，且其来源中药远志具有悠久的食用历史，安全性基础较好。尽管DISS的生物利用度等药学性质有待进一步优化，但本研究为其作为抗衰老先导化合物的深入开发提供了坚实的科学依据，也为诠释远志“延年”的传统功效赋予了现代生物学内涵。