《Free Radical Biology and Medicine》：Plasma Glycine Decelerates Biological Aging via the Redox-Inflammatory Axis: A Large-Scale Study Modulated by Sex and Dietary Patterns
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许环|潘思佳|齐海涛|刘明星|耿观南|齐翔|魏伟|李颖|王轩阳中国黑龙江省哈尔滨市哈尔滨医科大学第一附属医院临床营养科摘要背景甘氨酸是谷胱甘肽合成的关键底物，也是调节氧化还原平衡的重要因素。然而，血浆甘氨酸是否与生物衰老有关，以及氧化应激、炎症和饮食之间的相互作用尚不清楚。方法我
许环|潘思佳|齐海涛|刘明星|耿观南|齐翔|魏伟|李颖|王轩阳
中国黑龙江省哈尔滨市哈尔滨医科大学第一附属医院临床营养科
摘要
背景
甘氨酸是谷胱甘肽合成的关键底物，也是调节氧化还原平衡的重要因素。然而，血浆甘氨酸是否与生物衰老有关，以及氧化应激、炎症和饮食之间的相互作用尚不清楚。
方法
我们分析了英国生物银行（UK Biobank）的数据，以研究血浆甘氨酸与生物衰老之间的关联，主要通过Klemera-Doubal方法（KDM）的残差值进行评估。使用限制立方样条（restricted cubic splines）来评估非线性关系。通过中介分析（mediation analysis）来探讨炎症和氧化应激标志物的作用。还应用了交互分析（interactive analysis）来探究综合饮食模式与甘氨酸相关衰老之间的关系。
结果
血浆甘氨酸水平较高与KDM残差值呈负相关（β：-0.729，95%置信区间：-0.815至-0.643）。中介分析表明，甘氨酸与衰老的负相关部分可以归因于全身炎症的减轻和氧化还原生物标志物的调节（中介比例：3.9%至25.6%）。探索性的基因本体学（Gene Ontology，GO）分析提供了支持证据，表明氧化应激和炎症反应参与了这些过程。值得注意的是，我们发现了一种性别特定的饮食交互作用：与抗炎和抗氧化饮食组相比，摄入促炎和促氧化饮食的男性中，甘氨酸与KDM残差值的负相关减弱（β：-0.757，95%置信区间：-1.294至-0.220；p值=0.014）。女性中未观察到这种交互作用。
结论
血浆甘氨酸水平与生物衰老呈负相关，部分原因是通过调节氧化还原-炎症轴实现的。男性对促氧化和促炎饮食的敏感性表明，甘氨酸的作用取决于良好的营养环境。这些结果支持将甘氨酸优化与抗炎饮食模式相结合，以延长健康寿命。
引言
衰老过程是由生理完整性的逐渐丧失驱动的，这源于累积的氧化损伤、慢性低度炎症和代谢能力下降[1, 2]。这些相互关联的过程增加了患与年龄相关疾病的风险，包括神经退行性疾病、糖尿病、心血管疾病和癌症[3]。氧化还原失衡和慢性炎症现在被认为是衰老生物学中的核心特征[4]。因此，识别能够影响氧化还原平衡和炎症状态的可修饰代谢因素已成为预防衰老科学的重点[4]。
作为一种非必需氨基酸，甘氨酸因其抗衰老潜力而受到越来越多的关注，在细胞保护、免疫功能、生长、发育以及人类和其他哺乳动物的生存中发挥着关键作用[5, 6, 7]。在小鼠模型中，补充甘氨酸已被证明可以延长寿命并减缓与年龄相关的衰退[8, 9, 10]。摄入富含甘氨酸的饮食或补充剂可以增加血液中的甘氨酸浓度[11]。在人类中，较低的循环甘氨酸浓度与肥胖、2型糖尿病和代谢综合征有关[12, 13, 14]。重要的是，甘氨酸是谷胱甘肽（GSH）合成的限速前体，而谷胱甘肽是最丰富的天然抗氧化剂，从而使甘氨酸处于氧化还原调节和细胞长寿的交汇点[15]。在老年人中，通过补充甘氨酸和半胱氨酸前体可以恢复受损的GSH合成，从而降低氧化应激标志物水平[15]。
除了生理年龄之外，像Klemera-Doubal方法（KDM）这样的生物年龄指标还整合了多系统生理数据，广泛用于估计与年龄相关的死亡风险[16]。然而，尽管存在这些机制联系，但目前还没有研究直接探讨过血浆甘氨酸与人类生物年龄之间的关系及其潜在机制。
最近的研究强调了综合性炎症标志物（如系统免疫-炎症指数Systemic Immune-Inflammation Index，SII）在预测与年龄相关疾病方面的价值。这些标志物越来越多地用于评估慢性疾病的风险[17, 18, 19]。γ-谷氨酰转移酶（GGT）常被用作氧化应激过程的指标[20]。胆红素作为一种天然抗氧化分子，在正常生理水平下具有清除自由基的能力[21]。尽管认为甘氨酸具有抗氧化特性，但其是否通过调节这些炎症和氧化还原途径发挥抗衰老作用尚未得到充分研究。
除了内在代谢途径外，饮食模式也对全身氧化应激和炎症负担有显著影响。富含加工食品且缺乏抗氧化营养素的饮食会促进炎症和氧化状态，而富含植物来源抗氧化剂和抗炎成分的饮食则可能减轻氧化负担[22]。一些研究表明，抗氧化或抗炎饮食模式可能具有抗衰老效果，但证据尚不充分[23, 24]。值得注意的是，李等人最近的研究表明，结合了促炎和氧化特性的饮食模式可能会影响生物衰老过程，表明其效果取决于饮食环境[25]。这表明甘氨酸与生物衰老之间的关系可能会受到更广泛饮食氧化还原-炎症环境的影响。
在此背景下，我们利用英国生物银行（UK Biobank）的数据来确定血浆甘氨酸与KDM生物年龄之间的关系，阐明全身炎症和氧化应激途径的中介效应，并研究炎症和氧化饮食模式的联合效应如何调节这种关系，特别关注性别特定的反应。
部分内容
研究对象
英国生物银行是一个由英国政府发起和建立的大型生物医学队列研究数据库。该数据库在2006年至2010年期间招募了50万名40至69岁的参与者。通过问卷调查、身体评估和生物样本采集，收集了详细的人口统计、生活方式、临床和生物数据。研究方案已在前文中描述[26]。
未提供血浆甘氨酸数据的参与者以及...
描述性特征
表1描述了将血浆甘氨酸分为三个三分位数后的参与者基线特征。甘氨酸水平较高的参与者相对年轻，多为女性。这个群体中从未吸烟和饮酒的比例较高，参与高强度体力活动的比例较高，平均BMI较低。他们患糖尿病和心血管疾病的比率也较低（所有p值<0.05）。
甘氨酸与KDM残差值之间的关联
如图2A所示，并在补充表S1中详细说明：
讨论
在这项大规模的英国生物银行研究中，我们发现血浆甘氨酸水平较高与较低的KDM残差值相关。中介分析表明，甘氨酸与KDM残差值的负相关部分可以由全身炎症指数（SII、NLR、NPR、SIRI和PIV）和氧化应激相关生物标志物（GGT和总胆红素）解释，这表明甘氨酸可能通过氧化还原-炎症轴调节生物衰老。特别是，我们的交互分析...
结论
这项研究发现，血浆甘氨酸水平较高与英国生物银行中的生物衰老减缓显著相关。这种关联部分由全身炎症指数和氧化还原相关生物标志物介导，支持了氧化还原-炎症的耦合机制。重要的是，我们证明了甘氨酸的抗衰老潜力取决于良好的饮食环境，促炎和促氧化饮食模式会减弱这种效果，尤其是在男性中。
许环：撰写初稿、可视化处理、正式分析、数据整理。王轩阳：方法学设计、研究实施、概念构思、监督、验证。齐海涛：数据整理、正式分析、方法学设计、撰写-审稿与编辑。刘明星：数据整理、撰写-审稿与编辑。李颖：监督、资金获取、概念构思。潘思佳：数据整理、正式分析、撰写-审稿与编辑。齐翔：监督、软件应用。魏伟：撰写-审稿
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。
数据将根据请求提供。
资金支持
本研究得到了区域创新发展联合基金（U24A20768）和黑龙江省一流学科合作创新项目（LJGXCG2023-044）的支持，由李颖资助；以及哈尔滨医科大学第一附属医院的创新科学研究基金（2026B09）的支持，由许环资助。
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。
