Cell Metabolism最新研究成果实证——红茶喝对了可以抗衰老

来源: 安诺基因   2020-4-2   访问量:559评论(0)

自古以来延年益寿,容颜永驻为人们所神往

近年来随着人口老龄化的加快

延缓衰老、提高人们的健康寿命

成为许多科研工作者默默耕耘的艰巨使命

冬去春来百花盛开之际

小编为您送去最新Cell Metabolism研究成果

为您揭示喝红茶如何抗衰老的内在分子机制

安诺基因转录组测序助您科研、青春两不误!

 

近日,中南大学湘雅医学院客户在国际顶级代谢期刊Cell Metabolism(IF = 22.415)刊登,文章标题为《Reducing Hypothalamic Stem Cell Senescence Protects against Aging-Associated Physiological Decline》的研究论文。该研究成果发现衰老的内分泌调控机制,在红茶中筛选出维持下丘脑干细胞活力的小分子化合物茶黄素3-没食子盐酸(TF2A),为延缓衰老、预防衰老病变、提高健康寿命带来新的希望。安诺基因为本研究提供lncRNA测序服务,为揭秘红茶抗衰老机制提供助力!

1585794230141206.png

1585794252954168.png

图1 文章研究概览


文章简介

下丘脑神经干细胞(htNSCs)的衰竭与机体衰老密切相关,然而,是什么导致了htNSC的衰竭尚不清楚。本研究在htNSCs中发现存在一种名为Hnscr的长非编码RNA(lncRNA)在年轻小鼠htNSCs中高度表达、而随年龄增长表达量逐渐减少。并且发现Hnscr的耗竭可引起htNSCs衰老,且诱发小鼠出现衰老表型。随后作者进行机制研究,发现Hnscr与YB-1(Y-box Protein 1)蛋白结合以防止其降解,从而防止衰老标记基因p16INK4A转录的减弱,而且还能恢复衰老小鼠的记忆认知和肌肉平衡等功能。研究员通过对YB-1蛋白与Hnscr结合区域的结构分析,筛选到一种叫做TF2A的天然化合物(该化合物在发酵红茶中富含),其能够模拟Hnscr的活性功能,通过抑制YB-1的降解,从而降低衰老相关蛋白的表达,且能够使小鼠衰老表型恢复。

1585794353141652.png

 

2 TF2A分子结构(左图)及小鼠YB-1之间相互作用结构域图示(右图)


技术路线

1585794685970423.png

研究结果

1. 表型对比分析年轻小鼠与中年小鼠的htNSCs差异

作者比较了3个月(年轻)和18个月(中年)小鼠htNSCs的生长情况,发现年轻小鼠的htNSCs的数量和大小都要高于中年小鼠,表明年轻小鼠的htNSCs数量和活性都要高于中年小鼠。

1585794847909204.png

1585794887780814.png

 

不同年龄小鼠htNSCs的差异


 

2. 利用lncRNA测序鉴定关键差异lncRNA分子

作者对年轻和中年小鼠的htNSCs进行lncRNA测序分析,共鉴定到1122个差异表达的lncRNA(2.5倍表达量差异),然后根据差异表达倍数以及与人类的亲源关系等限定条件找到Hnscr(即图4中的Gm31629 )。此lncRNA在年轻小鼠的表达要显著高于中年小鼠,而且与人高度同源,选择其进行研究有利于后续向人相关lncRNA研究的转化。

1.7.png

图4 lncRNA测序鉴定不同年龄小鼠htNSCs中关键差异基因

 

3. 关键基因敲除研究

作者分别构建了Hnscr敲除小鼠以及脑部抑制Hnscr活性的小鼠进行研究,结果表明Hnscr敲除小鼠的肌肉持久力变弱,动作的协调性变差,运动能力降低,与其他小鼠的互动减少,同时空间记忆能力也不如对照小鼠。且Hnscr敲除小鼠的寿命显著降低。

1585795001708261.png

图5 Hnscr敲除小鼠表型及寿命变化结果

脑部抑制Hnscr活性的小鼠研究结果与Hnscr敲除小鼠一致,再次验证了Hnscr小鼠htNSCs中的生物学功能。

1585795022208177.png

图6 抑制小鼠脑部htNSCs中的Hnscr活性后小鼠表型变化


4. 分子机制研究

作者通过RNA-pull down技术、免疫印迹、质谱等方法发现了Hnscr高亲和力蛋白YB-1,确定Hnscr抑制YB-1降解,并验证YB-1的增加会抑制p16INK4A 蛋白的表达,而且增加YB-1也能抑制其衰老并提高分化活性。


5. TF2A生物学功能验证

作者通过数据库等分析,在发酵红茶中筛选出功能类似于Hnscr的小分子化合物TF2A,并进行了多方面功能验证,结果表明其在小鼠htNSCs和动物表型中可发挥与Hnscr相同的作用。

1585795121414110.png

图7 TF2A抑制htNSCs衰老并改善小鼠衰老表型


研究结论

  • lncRNA Hnscr在年轻小鼠的htNSCs中高表达,但在衰老过程中会降低;

  • Hnscr的耗竭促进了htNSCs的衰老和诱发衰老表型;

  • Hnscr通过与YB-1结合以防止其降解来减弱htNSC衰老;

  • 发酵红茶中的茶黄素3-没食子盐酸(TF2A)可模拟Hnscr并改善衰老相关的生理疾病。

本次研究发现衰老的内分泌调控机制,告诉我们通过合理饮用发酵红茶补充TF2A,可以提高下丘脑干细胞活力,本研究成果为延缓衰老、预防衰老病变、提高健康寿命带来新的希望。

 

安诺基因在转录组测序方面拥有多样化的产品类型,涵盖了普通转录组测序产品,医学转录组测序产品、lncRNA测序产品、医学lncRNA测序产品、单细胞转录组产品、全转录组测序产品等,各类型产品均具有丰富的项目经验及物种经验,拥有专业的实验团队、分析团队以及领先的二代、三代测序平台,为大家提供高质量的测序服务,满足广大科研工作者们的研究需求,一切只为助力科研。

 

参考文献:

Xiao Yu-Zhong,Yang Mi,Xiao Ye et al. Reducing Hypothalamic Stem Cell Senescence Protects against Aging-Associated Physiological Decline[J] .Cell Metab., 2020, 31: 534-548.e5.



安诺基因   商家主页

地址:北京市亦庄经济技术开发区,科创六街生物医药园B1-B2栋,安诺优达
联系人:裴博士
电话:4008-986-980
传真:010-56315338
Email:service@genome.cn