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Nature子刊：中科大發(fā)現(xiàn)，這幾種代謝物可將壽命延長50%！

iNature前沿

2025-03-22 15:01 ·四川 ·優(yōu)質(zhì)科技領(lǐng)域創(chuàng)作者

新興證據(jù)揭示了氧化應(yīng)激和衰老過程中單細胞水平的表型和轉(zhuǎn)錄改變的異質(zhì)性。盡管細胞代謝起著關(guān)鍵作用，但全面闡明細胞代謝組異質(zhì)性及其與細胞氧化和衰老狀態(tài)的關(guān)系仍然難以捉摸。

2025年3月20日，來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的熊偉團隊在Nature Communications雜志發(fā)表題為“Integrative single-cell metabolomics and phenotypic profiling reveals metabolic heterogeneity of cellular oxidation and senescence”的文章。

該研究結(jié)合單細胞活體成像與質(zhì)譜 (SCLIMS)，建立了一種跨模態(tài)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)氧化水平不同的細胞之間存在顯著的代謝組異質(zhì)性。值得指出的是，補充 SCLIMS 篩選的關(guān)鍵代謝物，如亞?；撬?、磷酸肌酸和 O-磷酸乙醇胺，可延緩細胞衰老，降低氧化應(yīng)激，并顯著延長30%-50%秀麗隱桿線蟲的壽命。

在本研究中，研究人員建立了一種稱為SCLIMS的方法，該方法將SCMS和活細胞成像相結(jié)合，對具有細胞OS狀態(tài)的單個細胞的代謝組進行分析，從而能夠在單細胞分辨率下對代謝組學(xué)譜和細胞表型進行跨模態(tài)分析。

利用SCLIMS，揭示了OS下六種細胞亞型之間的不同代謝特征，最重要的是，SCLIMS 鑒定出的關(guān)鍵代謝物如亞?；撬?/a>、磷酸肌酸和 O-磷酸乙醇胺對細胞衰老和自然衰老具有保護作用。

隨后，研究人員對這三種代謝物抗衰老功能進行驗證，發(fā)現(xiàn)代謝物處理組細胞氧化應(yīng)激水平平均降低 67%。此外，SA-β-Gal 染色顯示亞?；撬?、磷酸肌酸和 O-磷酸乙醇胺顯著減緩了細胞衰老并挽救了細胞生長停滯?？傊@些發(fā)現(xiàn)意味著 SCLIMS 鑒定的代謝物可以通過降低氧化應(yīng)激水平和延緩衰老發(fā)揮對機體的有益作用。

最后，研究人員探究了這三種代謝物對壽命的保護作用，在L4 齡時以及在線蟲的整個生命周期中，將一系列濃度的三種代謝物添加到線蟲生長培養(yǎng)基中。然后評估線蟲的氧化應(yīng)激水平、壽命和健康壽命。令人驚訝的是，補充不同劑量的亞?；撬?、磷酸肌酸和 O-磷酸乙醇胺使得秀麗隱桿線蟲的壽命顯著延長 33%-50%。此外，這三種代謝物還可減輕老年線蟲的氧化應(yīng)激，改善健康狀態(tài)。