核苷酸功能科普

帶你了解“本源營養”

 

　　生命本源物質

　　核苷酸是機體重要的遺傳、能量代謝、信號轉導等的物質基礎。在生命全周期與健康過程中，核苷酸所起的作用不可替代，是當之無愧的“生命本源物質”。

　　近年來，外源補充核苷酸的多種生物功效被相繼報道，如調節免疫力，促進生長發育，調節腸道菌群，抗化，緩解體力疲勞，輔助降血脂，保護肝，輔助改善記憶，延緩衰老，顯示出在其生命全周期、健康全過程中不可替代的重要作用

 

　　01、延緩衰老，延長健康壽命

　　北京大學李勇教授課題組以不同劑量外源核苷酸為干預物，分別采用自然衰老的動物模型(SD大鼠)和國際公認的快速衰老小鼠(SAMP8小鼠)兩種動物模型，開展長期的動物體內研究，通過重點觀察外源核苷酸對模型動物的生存時間、老化進程、腫瘤發生發展的影響，來觀察外源核苷酸對衰老的延緩作用。系統性地從動物、細胞器、基因分子、菌群等多個水平深入探究NTs的延緩衰老、延長壽命的作用及其可能機制，從而綜合詮釋外源核苷酸調節衰老的重新編程的具體作用機制。

 

 

　　相關研究課題（部分）

　　NTs長期干預對大鼠生存時間的影響

　　NTs的抗衰老模式

　　NTs對SAMP8小鼠體內炎癥水平的影響

 

　　結論

　　北京大學李勇教授課題組研究發現，外源核苷酸可有效延長實驗動物的生存時間，降低死亡率，減少老年病的發生率，提高生命質量，并延長其健康生存壽命。其延緩衰老、延長壽命的作用機制主要與其調節機體代謝、改善衰老引起的機體功能衰退(肝腎功能)、抗炎、抗氧化、增加機體免疫、促進DNMT-1的活性調控基因的甲基化狀態及增強機體NAD的表達有關，其作用通路可能與NADSIRT1/PGC-1a通過ULK1誘導自噬及改善腸道菌群水平有關。

 

　　02、延緩細胞衰老

　　近年，NTs的生物活性方面的大量基礎性研究取得了許多有意義的進展。研究發現NTS是特定條件下機體不可缺少的條件必需營養成分，具有多種生物活性。但目前NTs相關研究主要側重功能評價方面，缺少對NTs預防和治療疾病作用的具體分子機制的闡明亟需結合分子和細胞技術探討 NTs的健康促進作用。

　　為了進一步明確 NTs的細胞營養作用及其可能的機制，北京大學李勇教授課題組選擇過氧化氫誘導的衰老細胞，對NTs的細胞營養作用進行了一系列研究，并探討其可能的機制。

 

 

　　相關研究課題（部分）

　　NTs混合物在衰老細胞內的代謝

　　NTs混合物對衰老細胞內代謝的影響

　　NTs對衰老細胞活力的影響

　　NTs對衰老細胞周期的影響

 

　　結論

　　大量研究顯示，NTs作為生命本源物質具有保護細胞DNA，促進細胞增殖、分化，減輕細胞損傷，減少細胞凋亡以及促進細胞線粒體功能的作用。本研究進一步發現，外源攝入的NTs被細胞吸收利用，主要影響細胞氨基酸水平，整體改善脂代謝水平，并發揮延緩細胞衰老作用，其機制可能與抑制細胞周期阻滯保護 DNA、抗炎、抗氧化、改善線粒體功能、促進線粒體生物發生及促進自噬活性有關。

 

　　03、延緩肌少癥發生

　　為探究外源核苷酸對肌少癥的作用及可能的機制，本課題以快速老化傾向的小鼠(SAMP8)為模型動物，以外源核苷酸為干預物質，進行長期的喂養來開展對肌少癥作用的體內研究，從動物、組織、分子、細胞器等多個水平對其作用效果及機制進行深度解析，為老年肌少癥的營養治療提供新的方向和重要的理論依據。

 

 

　　相關研究課題（部分）

　　NTs對小鼠肌纖維橫截面積的影響

　　NTs對小鼠步態的影響

 

　　結論

　　外源核苷酸能顯著增加肌肉質量、改善老年小鼠的體力、增加肌纖維橫截面積(CSA)對老年SAMP8小鼠的肌少癥具有較好的改善效果。體外細胞實驗結果也顯示四種核苷酸單體及混合物均能明顯改善肌萎縮細胞的直徑。綜上所述，外源核苷酸是一種有效的肌少癥營養干預物質，該研究結果為外源核苷酸應用于人群肌少癥研究提供了實驗依據。

 

　　04、改善神經退行性變

　　北京大學李勇教授課題組首次研究了4種單個NTs及其混合物對過氧化氫誘導的神經退行性變的改善作用。通過觀察細胞形態結構、檢測細胞活性、細胞凋亡、細胞內ROS含量、線粒體膜電位、線粒體生物發生、ATP產生能力、炎癥水平、DNA損傷情況、神經營養因子表達情況以及細胞自噬水平驗證了NTs的改善神經退行性變作用并探討了其可能的機制。

 

 

　　相關研究課題（部分）

　　NTs對PC-12細胞線粒體功能的影響

　　NTs對PC-12細胞DNA損傷的影響

　　NTs對SAMP8小鼠非空間學習記憶能力的影響

 

　　結論

　　NTs具有促進神經系統健康的作用，本研究發現 NTs 可以通過減少神經元凋亡和DNA損傷、改善炎癥和線粒體功能障礙、促進細胞存活、增強抗氧化活性和上調線粒體生物發生發揮其改善神經退行性變作用。同時NTs可能促進PC-12細胞的自噬活性。體內實驗研究發現 NTs對衰老相關的學習記憶功能衰退及阿爾茨海默病相關的學習記憶功能障礙有較好的預防作用，其作用機制與降低腦組織炎性因子表達、減少氧化應激損傷、降低海馬AB1-42的表達、調節海馬CREB通路蛋白表達和改變海馬突觸結構及可能通過菌群-腸-腦軸來調節宿主的腦功能及行為有關。

 

　　資料來源：《核苷酸營養學》

　　回望核苷酸的研究簡史，對它的結構與功能的不斷揭示、描繪與解析，仿佛是一部諾貝爾化學、生理學與醫學獎的編年史，也恰似一部人類探索生命奧秘、追求健康長壽的奮斗史。

　　在科學領域，生命是永恒的話題。在生物學家們不斷探討生命本質及生命活動規律的同時，化學家們也在進行構成生命物質基礎的探索研究。而核苷酸的發現與發展是所有科學家共同努力的成果。

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