衰老又稱老化,是指生物體在其生命的后期所進行的全身性“多方面”循序漸進的退化過程。這種退化過程在整體水平、組織細胞水平及分子水平各個層次均有體現(xiàn)。
目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種衰老機制,有:端粒與細胞衰老、端粒酶與細胞衰老、DNA修復(fù)能力與細胞衰老、衰老基因與細胞衰老、長壽基因與細胞衰老、P16基因與細胞衰老、線粒體DNA損傷與細胞衰老等機制。
隨著年齡增大,我們身體內(nèi)大多器官組織功能都逐漸退化。作為衰老的一個重要標志,就是染色體末端的結(jié)構(gòu)——端粒的長度逐漸變短直至完全消失,即不再進行細胞分裂。
線粒體是一種細胞器質(zhì),是細胞呼吸(或者說能量代謝)的主要場所。細胞活動需要稱為ATP的能量物質(zhì)主要就是線粒體生成的。線粒體中有DNA(DNA的化學(xué)成分為脫氧核糖核酸。DNA攜帶有合成RNA和蛋白質(zhì)所必需的遺傳信息,是生物體發(fā)育和正常運作必不可少的生物大分子),也有蛋白質(zhì)。線粒體DNA(mtDNA)是裸露的,缺乏組蛋白和DNA結(jié)合蛋白的保護,易受氧自由基損傷,且損傷后因缺乏修復(fù)系統(tǒng)而不易被修復(fù)。因此,mtDNA突變率高,是核內(nèi)DNA的10~100倍。mtDNA損傷導(dǎo)致機體細胞ATP合成水平降低,提供給細胞的能量不足,從而出現(xiàn)一系列衰老表現(xiàn)。除了合成ATP為細胞提供能量等主要功能外,線粒體還承擔了許多其他生理功能:調(diào)節(jié)膜電位并控制細胞程序性死亡、細胞增殖與細胞代謝的調(diào)控、合成膽固醇及某些血紅素等等。肝臟細胞中的線粒體還可解除氨氣(蛋白質(zhì)代謝廢物)毒害。
線粒體對生命活動非常重要,輔酶I(NAD)減少是線粒體衰退的一個重要原因,提高NAD水平,可以幫助保持線粒體的健康和活力。NAD+全名煙酰胺腺嘌呤雙核苷酸,又叫輔酶I,參與人體內(nèi)上千種氧化還原的酶反應(yīng),在人體細胞的各種活動中,起到極其重要的作用。
1、DNA修復(fù)(DNA Repair(PARP 1))
NAD+是DNA修復(fù)酶PARP的唯一底物,這類酶參與DNA修復(fù),幫助修復(fù)受損DNA及細胞,降低細胞突變概率,預(yù)防癌癥的發(fā)生。
2、產(chǎn)生生物能量(Energy Production(ATP))
NAD+為三羧酸循環(huán)輔酶,線粒體生成的能量主要就來源于此。反應(yīng)物乙酰輔酶A(Acetyl-CoA)進入循環(huán)后會被分解較終生成產(chǎn)物二氧化碳并產(chǎn)生H,H將傳遞給輔酶I--煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)和黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD),使之成為NADH + H+和FADH2。 NADH + H+ 和 FADH2 攜帶H進入呼吸鏈,呼吸鏈將電子傳遞給O2產(chǎn)生水,同時偶聯(lián)氧化磷酸化產(chǎn)生ATP,提供能量。
3、激活長壽因子(Longevity Mechanisms(Sirtuins 1-7))
NAD+能夠激活所有7種長壽基因(Sirtuins 1-7),能有效延緩衰老,對于抗衰老、延長壽命有著更為重要的影響。
4、免疫系統(tǒng)信令(Immune Cell Signalling)
NAD+能夠減弱巨噬細胞或樹突狀細胞激活T細胞的能力,從而強化免疫系統(tǒng),提升細胞免疫能力。NAD+的這些功能,都有嚴謹?shù)睦碚摵蛯嶒灥闹巍?/span>
NAD+的總含量會隨著時間的推移高速耗盡,從而導(dǎo)致各種老化現(xiàn)象及老化相關(guān)疾病,當我們達到40至60歲時,NAD+的損失將近50%。 “為什么NAD+水平隨著年齡的增長而下降呢?”在人體細胞內(nèi),NAD +實際上主要通過三種方式被消耗(即分解)。
1. sirtuins途徑,被消耗以打開長壽基因;
2. PARPs途徑,進行DNA修復(fù);
3. CD38途徑,用于鈣的信號傳導(dǎo)。
逆轉(zhuǎn)此現(xiàn)象的方法有兩個:
1. 抑制CD38的活性;
2. 補充NAD +的含量。
科學(xué)研究表明,有很多種途徑來補充體內(nèi)的NAD+,其中NMN是較佳的理想補充方法。NAD+分子比較大,外部直接補充的NAD+很難透過細胞膜,進入細胞內(nèi)部。但NMN分子則很容易就穿過細胞膜,進入到細胞內(nèi)部。一旦進入到細胞內(nèi)部,2個NMN分子會結(jié)合在一起,形成一個NAD+分子。
茶組植物主要次生代謝物的進化規(guī)律及其分子機制
(A)基于核基因的茶組植物系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系;(B)茶組植物主要次生代謝物分布規(guī)律;(C)兒茶素代謝通路相關(guān)基因表達模式;(D)SCPL1A基因進化模式。