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研究发现 , 衰老是引发大多数慢性病的一个重要风险因素 , 如动脉粥样硬化、癌症、老年痴呆、糖尿病等 , 它严重影响了人的寿命、生活独立、生活质量 。 近几十年来 , 抗衰老方面的研究有了一定发展 , 但相关成果并不多 , 因此 , 仍有极大的发展空间 。
【研究进展】
来自我国重庆医科大学、第二军医大学的专家学者(本研究由重庆医科大学张文博教授、第二军医大学孙学军教授等专家组成的研究团队合作完成) , 在《Biomedicine & Pharmacotherapy》(生物医学与药物治疗)上发表了通过氢气干预 , 减缓细胞衰老方面的研究 , 并对氢气减缓细胞衰老的生物学机制进行了深入探讨 。
【细胞的衰老过程】
细胞衰老 , 是一个复杂的退行性病理生理过程 , 与多种因素有关 。 如包端粒磨损、氧化应激 , 与细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂p53/p21有关 。 其中 , 活性氧(ROS)作为内源性代谢产物和第二信使 , 通过活性氧(ROS)积累 , 会加速细胞的衰老过程 。 研究发现 , ROS/p53/p21 信号通路在衰老中起着至关重要的作用 , 理论上可以通过调节ROS/p53/p21 信号通路来缓解细胞衰老 。
【氢气减缓细胞衰老的生物学证据】
补充知识:第二信使包括环腺苷酸(cAMP) , 环磷酸鸟苷(cGMP) , 肌醇三磷酸(IP3) , 甘油二酯(DAG) , 钙离子(Ca2+)等 , 它们直接参与细胞的物质和能量代谢 , 进而调节细胞的生理活动和新陈代谢 。
【氢气能够减缓细胞衰老的研究】
张文博教授和孙学军教授带领的科研团队研究发现 , 氢可以通过调节ROS/p53/p21 信号通路来缓解细胞衰老 , 这也解释了氢气为何可以作为缓解衰老、治疗与年龄有关的疾病的一种新措施 。
研究结论1:氢气能够降低细胞中β-半乳糖苷酶的活性
研究团队采用骨髓间充质干细胞(BMSCS , 一种常用的生物学细胞层面分析研究样本) , 发现氢气干预后 , 细胞中β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)活性大幅降低 。
β-半乳糖苷酶又称乳糖酶 , 有的人喝牛奶 , 不能降解牛奶中的乳糖 , 产生乳糖不耐受 , 就是因为缺乏β-半乳糖苷酶 。 在衰老细胞中 , β-半乳糖苷酶不仅大量积累 , 溶酶体膨胀 , 最适pH还偏移至6.0 , 其活性会显著增加 , 也是目前应用最为广泛的细胞衰老的标志物之一 。
如上图所示 , HRS(采用富氢生理盐水处理)组细胞中 , β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)活性明显低于未处理组(C组)和普通生理盐水组(S组)的浓度 。
研究结论2:氢气能保持细胞的增殖潜力
依旧采用骨髓间充质干细胞(BMSCS)作为样本 , HRS(采用富氢生理盐水处理)组细胞增值速度 , 明显高于未处理(C组)和普通生理盐水(S组)的增值速度 。 (如下图所示)
研究结论3:氢气能够保留细胞的多向分化潜能
骨髓间充质干细胞(BMSCS)作为一种干细胞 , 具备多项分化能力 , 可在体内或体外诱导分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等 , 是再生医学、疾病建模和药物研发领域的热点 。 在修复受损神经、肿瘤化疗后的康复、帕金森和阿尔茨海默病等退行性神经疾病康复研究方面 , 也广泛应用 。
如上图所示 , HRS(采用富氢生理盐水处理)组细胞 , 在于成骨、软骨形成和脂肪形成的细胞分化监测中 , 均优于未处理组(C组)和普通生理盐水组(S组) 。
如上图所示 , 以脂肪细胞分化监测为例 , 经过富氢生理盐水处理后 , 细胞分裂数量明显高于未处理组、普通生理盐水处理组的细胞分裂数量 。
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