衰老的分子調(diào)控機(jī)制及中藥的干預(yù)作用

劉不悔 顧一煌 涂玥 何偉明 吳薇 劉瑩露 萬子玥 萬毅剛????

[摘要]衰老（aging）是生物體組織、器官以及細(xì)胞功能隨時(shí)間而逐漸喪失的漸進(jìn)過程。有關(guān)衰老分子機(jī)制的學(xué)說包括經(jīng)典的“端粒（telomere）學(xué)說”、“氧自由基（oxygen radical）學(xué)說”、“非酶糖基化（nonenzymatic glycosylation）學(xué)說”等，還有新近提出的“DNA甲基化（DNA methylation）學(xué)說”、“線粒體DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）學(xué)說”、“自噬（autophagy）學(xué)說”等。最新的研究表明，自噬是造血干細(xì)胞對(duì)抗衰老的一種有效措施。近年來，基于衰老的分子調(diào)控機(jī)制而發(fā)現(xiàn)了一些很有前途的抗衰老藥物，如煙酰胺單核苷酸（nicotinamide mononucleotide，NMN）和抗衰老肽——FOXO4DRI。此外，在植物提取物領(lǐng)域中也有很多新發(fā)現(xiàn)，其中，以姜黃素（curcumin）、白藜蘆醇（resveratrol）為代表的中藥提取物以及一些單味中藥、經(jīng)典的中藥復(fù)方可以在體內(nèi)外干預(yù)人類衰老的分子調(diào)控機(jī)制而發(fā)揮一定的抗衰老作用?？傊?，基于衰老分子調(diào)控機(jī)制而研制或發(fā)掘抗衰老藥物，尤其是天然藥物，這是抗衰老研究領(lǐng)域的主要發(fā)展方向之一。

[關(guān)鍵詞]衰老；中藥；抗衰老；分子機(jī)制；自噬

Molecular regulative mechanisms of aging and interventional

effects of Chinese herbal medicine

LIU Buhui1， GU Yihuang2， TU Yue2*， HE Weiming1*，

WU Wei3， LIU Yinglu3， WAN Ziyue4， WAN Yigang5

（1. Department of Nephrology， The Affiliated Hospital of Nanjing University of Chinese Medicine， Nanjing 210029， China；

2. Department of Traditional Chinese Medicine Health Preservation， Second Clinic Medical School，

Nanjing University of Chinese Medicine， Nanjing 210023， China；

3. Department of Traditional Chinese Medicine， Nanjing Drum Tower Hospital Clinical College of Chinese Medicine and Western Medicine，

Nanjing University of Chinese Medicine， Nanjing 210008， China；

4. Department of Social Work， Meiji Gakuin University， Tokyo 1088636， Japan；

5. Department of Traditional Chinese Medicine， Nanjing Drum Tower Hospital， The Affiliated Hospital of Nanjing

University Medical School， Nanjing 210008， China）

[Abstract]Aging is a gradual process during the loss of functions in cells，organs and tissues by time The molecular mechanisms of agingrelated theories include the classical ones such as telomere，oxygen radical and nonenzymatic glycosylation，as well as the newly proposed ones such as DNA methylation，mitochondrial DNA （mtDNA）and autophagy The latest study showed the antiaging effect of autophagy in hematopoietic stem cells In recent years，based on the molecular regulative mechanisms of aging，a number of the promising antiaging drugs have been found，including nicotinamide mononucleotide（NMN）and FOXO4DRI，a peptide of antiaging In addition，there are many new discoveries in the field of plant extracts，in which，the extracts from Chinese herbal medicine（CHM），some single CHMs and the classical prescriptions of CHM，represented by curcumin and resveratrol，have the partial antiaging effects by regulating the molecular mechanisms of aging both in vivo and in vitro In brief，developing or exploring antiaging drugs，especially the natural drugs，is one of the main development directions in the field of antiaging research in the basis of the molecular regulative mechanisms of aging.endprint

[Key words]aging； Chinese herbal medicine； antiaging； molecular mechanism； autophagy

目前，隨著全球人口的不斷增長(zhǎng)，人口老齡化已經(jīng)成為嚴(yán)重的社會(huì)問題，因此，在當(dāng)今的人類生活和科學(xué)研究中，“衰老（aging）和抗衰老（antiaging）”是各個(gè)研究領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)[13]。衰老是生物體組織、器官以及細(xì)胞功能隨時(shí)間而逐漸喪失的漸進(jìn)過程。縱觀近一個(gè)世紀(jì)的衰老和抗衰老研究歷程，期間，產(chǎn)生了許多有關(guān)衰老分子機(jī)制的學(xué)說（或假說），其中，包括經(jīng)典的“端粒學(xué)說”、“氧自由基學(xué)說”、“非酶糖基化學(xué)說”等，還有新近提出的“DNA甲基化學(xué)說”、“線粒體DNA學(xué)說”、“自噬學(xué)說”等（圖1）[4]。近年來，隨著細(xì)胞、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)于衰老的分子調(diào)控機(jī)制，取得了較為深刻的認(rèn)識(shí)[56]。2017年的最新研究表明，胞內(nèi)甲基轉(zhuǎn)移酶SETD8酶可以有效地調(diào)節(jié)人胚肺成纖維細(xì)胞的衰老過程[7]；通過無義介導(dǎo)的mRNA降解而進(jìn)行RNA質(zhì)量控制可以明顯延長(zhǎng)秀麗隱桿線蟲的壽命[8]。更為重要的是，國(guó)外學(xué)者基于衰老的相關(guān)分子機(jī)制而發(fā)現(xiàn)了一些很有前途的抗衰老藥物。例如，美國(guó)Harvard大學(xué)醫(yī)學(xué)院的著名學(xué)者Sinclair教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了改善 DNA 修復(fù)的革命性抗衰老藥物——煙酰胺單核苷酸（nicotinamide mononucleotide，NMN），其作用機(jī)制與sirtuins（SIRT17）激活有關(guān)[1]；荷蘭Erasmus大學(xué)醫(yī)學(xué)中心Baar等報(bào)道[2]，“抗衰老肽——FOXO4DRI”能選擇性地找到并摧毀衰老細(xì)胞，其機(jī)制是阻斷了衰老相關(guān)蛋白FOXO4與P53之間的相互作用。無疑，這些成果使抗衰老化學(xué)藥物的研制成為了可能。此外，在植物提取物領(lǐng)域也有很多新發(fā)現(xiàn)。以姜黃素（curcumin）[911]、白藜蘆醇（resveratrol）[1213]為代表，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在中藥提取物、單味中藥以及經(jīng)典的中藥復(fù)方中找到了一些延年益壽的藥物，這些“天然藥物”可以在體內(nèi)外干預(yù)人類衰老的分子調(diào)控機(jī)制而發(fā)揮一定的抗衰老作用。

1端粒學(xué)說與衰老以及中藥的干預(yù)作用

1938年，英國(guó)Edinburgh大學(xué)Muller首先發(fā)現(xiàn)了端粒（telomere）。它是位于染色體末端的DNA蛋白質(zhì)復(fù)合體，由端粒DNA序列和端粒蛋白構(gòu)成，其功能是控制細(xì)胞分裂周期而維持染色體的完整性[14]。端粒自身也有壽命，細(xì)胞每分裂一次，端粒就縮短一次，當(dāng)端粒不能再縮短時(shí)，細(xì)胞就無法繼續(xù)分裂而死亡[15]。端粒酶（telomerase）是一種由催化蛋白和RNA模板組成的酶，可合成染色體末端的DNA，

決定端粒的長(zhǎng)度[16]。研究表明，端?？s短和端粒酶活性低下是導(dǎo)致衰老的主要驅(qū)動(dòng)因素之一[17]。2017年，美國(guó)斯克里普斯研究所的學(xué)者發(fā)現(xiàn)了一種不同于端粒酶的新型蛋白質(zhì)——端粒鋅指相關(guān)蛋白（telomeric zinc fingerassociated protein，TZAP），它也能夠結(jié)合在染色體末端而決定端粒的長(zhǎng)度，與衰老的發(fā)生密切相關(guān)[18]。

端粒學(xué)說相關(guān)的抗衰老中藥包括鎖陽、當(dāng)歸以及由人參、何首烏等中藥組成的中藥復(fù)方制劑。馬麗杰等觀察鎖陽提取物——鎖陽多糖（Cynomorium songaricum polysaccharide，CSP）對(duì)老年小鼠血液和腦組織端粒長(zhǎng)度的影響。作者每天給昆明小鼠腹腔注射D半乳糖（500 mg·kg-1）建立衰老模型，以不同劑量CSP（20，40，80 mg·kg-1）灌胃，干預(yù)56 d后，采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR測(cè)定模型鼠外周血端粒的平均長(zhǎng)度；結(jié)果顯示，高劑量CSP組（80 mg·kg-1）小鼠外周血T（telomeres）/S（single copy gene）比值顯著高于模型組，此外，高、中、低劑量CSP組小鼠腦組織中T/S值也明顯高于模型組；作者推測(cè)，CSP在體內(nèi)能夠延長(zhǎng)衰老模型鼠外周血和腦組織端粒長(zhǎng)度，延緩衰老[19]。Zhang等為了探討當(dāng)歸提取物——當(dāng)歸多糖（Angelica sinensis polysaccharide，ASP）調(diào)控造血干細(xì)胞（hematopoietic stem cells，HSCs）衰老的潛在機(jī)制而在體內(nèi)觀察HSCs端粒長(zhǎng)度、端粒酶活性以及衰老相關(guān)的P53蛋白表達(dá)的改變情況。作者將C57BL/6J小鼠隨機(jī)分為青年組、老年組和藥物干預(yù)組；老年組小鼠通過X射線照射而建立小鼠HSCs衰老模型，藥物干預(yù)組小鼠在X線照射期間經(jīng)灌胃給予ASP（200 mg·kg-1），青年組小鼠經(jīng)灌胃給予生理鹽水；結(jié)果顯示，與青年組相比，老年組小鼠G1期HSCs細(xì)胞比例顯著增加，β半乳糖苷酶染色陽性細(xì)胞率和P53蛋白表達(dá)水平明顯增高，端粒長(zhǎng)度和端粒酶活性降低；與老年組小鼠相比，藥物干預(yù)組G1期HSCs細(xì)胞比例下降，P53蛋白表達(dá)水平下調(diào)，端粒長(zhǎng)度和端粒酶活性增加。作者推測(cè)，ASP可以拮抗X射線誘導(dǎo)的HSCs衰老，其作用是通過延長(zhǎng)端粒長(zhǎng)度，增加端粒酶活性，下調(diào)P53蛋白表達(dá)水平而實(shí)現(xiàn)的[20]。此外，Yu等報(bào)道[21]，由人參、何首烏、杏仁、青皮、厚樸、乳香等中藥組成的天升元口服液1不僅可以增強(qiáng)正常外周血單核細(xì)胞和CD34+造血干細(xì)胞端粒酶的活性，而且，能夠降低前髓細(xì)胞性白血病細(xì)胞系HL60細(xì)胞端粒酶的活性，其作用呈劑量依賴性；經(jīng)β半乳糖苷酶染色證實(shí)，天升元口服液1調(diào)節(jié)端粒酶活性的作用與其拮抗細(xì)胞衰老密切相關(guān)。

2氧自由基學(xué)說與衰老以及中藥的干預(yù)作用

在氧化損傷過程中，自由基的不完全還原可以產(chǎn)生多種活性氧（reactive oxygen species，ROS），包括過氧化氫（H2O2）、陰離子自由基超氧化物、羥基自由基以及線粒體中的電子傳遞鏈等[22]。在機(jī)體諸多非吞噬細(xì)胞中，有一系列煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）氧化酶催化亞基gp91phox的同源物，統(tǒng)稱為非吞噬細(xì)胞NADPH 氧化酶（nonphagocytelike NADPH oxidase，Nox）蛋白家族。Nox和5脂氧合酶是細(xì)胞中ROS的主要來源，ROS通過降解不飽和脂質(zhì)而形成丙二醛（malondialdehyde，MDA），它作為生物體內(nèi)氧化損傷的標(biāo)志物，其含量隨細(xì)胞衰老而持續(xù)增加[23]。基于這些認(rèn)識(shí)，早在1956年，Harman等根據(jù)射線損傷存在氧自由基（oxygen radical）增加的現(xiàn)象而提出衰老的氧自由基假說[24]。然而，由于臨床上缺乏明確的抗氧化而延緩衰老的證據(jù)，這一假說至今也沒有得到公認(rèn)。晚近的研究表明，生物體內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)的公共底物——NADPH氧化酶是抗氧化反應(yīng)中起關(guān)鍵作用的分子，而葡萄糖6磷酸脫氫酶（glucose6phosphate dehydrogenase，G6PD）是細(xì)胞內(nèi)合成NADPH氧化酶的關(guān)鍵酶。目前，可以利用轉(zhuǎn)基因手段促使小鼠在體內(nèi)大量表達(dá)G6PD，提高細(xì)胞內(nèi)NADPH氧化酶含量，從而，增強(qiáng)細(xì)胞的自然抗氧化損傷能力，延緩衰老[25]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者認(rèn)為，這項(xiàng)研究有力地支持了上述的氧自由基衰老學(xué)說。一般來說，抗氧化劑可通過抑制ROS的產(chǎn)生，或者清除已產(chǎn)生的ROS來發(fā)揮抗氧化作用，但是，大多數(shù)具有抗氧化作用的物質(zhì)在濃度或條件改變后會(huì)誘發(fā)促氧化反應(yīng)。endprint

氧自由基學(xué)說相關(guān)的抗衰老中藥包括枸杞子和著名經(jīng)方六味地黃丸。Qi等觀察枸杞子提取物——枸杞多糖（Lycium barbarum polysaccharides，LBPs）對(duì)氧化損傷誘導(dǎo)人類晶狀體上皮細(xì)胞衰老與凋亡的影響。作者用200 μmol·L-1H2O2刺激SRA01/04細(xì)胞（人晶狀體上皮細(xì)胞系），而后，將這些細(xì)胞隨機(jī)分為對(duì)照組與干預(yù)組，干預(yù)組給予LBPs處理；結(jié)果表明，LBPs不僅能顯著降低H2O2誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡、ROS累積、線粒體膜電位丟失以及MDA含量，還能改善H2O2誘導(dǎo)的Bcl2和Bax蛋白表達(dá)水平，并且，提高抗氧化酶的活性。此外，LBPs還能延緩H2O2誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老[26]。Tseng等研究六味地黃丸對(duì)帕金森（Parkinson′s disease，PD）神經(jīng)元退行性病變和凋亡的影響。作者用100 μmol·L-11甲基4苯基吡啶（1methyl4phenylpyridinium，MPP+）干預(yù)原代中腦神經(jīng)元48 h而誘導(dǎo)其發(fā)生退行性病變，而后，將神經(jīng)元分為對(duì)照組和干預(yù)組，用不同劑量的六味地黃丸水煎液（001，01，1，10 mg·L-1）預(yù)處理干預(yù)組神經(jīng)元1 h；結(jié)果顯示，六味地黃丸水煎液不僅能減少M(fèi)PP+誘導(dǎo)的ROS產(chǎn)生，上調(diào)NADPH氧化酶的表達(dá)，增強(qiáng)神經(jīng)元的抗氧化能力，還能提高線粒體膜電位，調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白Bcl2，Bax，細(xì)胞色素C和cleavedcaspase3的表達(dá)。作者認(rèn)為，六味地黃丸在體外可以改善PD神經(jīng)元退行性病變[27]。

3非酶糖基化學(xué)說與衰老以及中藥的干預(yù)作用

非酶糖基化（nonenzymatic glycosylation，NEG）是以還原糖和生物大分子（蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸）為核心反應(yīng)物的一類生化反應(yīng)，不需要酶催化，最終會(huì)形成晚期糖基化終產(chǎn)物（advanced glycation endproducts，AGEs）[28]。研究表明，AGEs可與生物大分子結(jié)合而形成脂褐質(zhì)（老年斑），還可與膠原彈力蛋白等結(jié)合而使富含結(jié)締組織的皮膚、肌腱和血管失去彈性，出現(xiàn)老化[29]。此外，AGEs在體內(nèi)通過其受體（receptor of AGE，RAGE）依賴途徑影響NADPH氧化酶和其他的胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，促進(jìn)氧自由基生成，加速衰老[30]。

非酶糖基化學(xué)說相關(guān)的抗衰老中藥包括紅景天以及由人參、三七、川芎等組成的中藥復(fù)方制劑。Mao等觀察紅景天提取物——紅景天苷（salidroside）對(duì)D半乳糖誘導(dǎo)的小鼠衰老模型的抑制作用。作者選用5月齡C57BL/6J小鼠，隨機(jī)分為4組（對(duì)照組、D半乳糖組、D半乳糖聯(lián)合紅景天苷組以及紅景天苷組），經(jīng)藥物干預(yù)8周后，其結(jié)果顯示，對(duì)于D半乳糖誘導(dǎo)的衰老模型鼠，紅景天苷能夠有效地抑制血清AGEs含量，逆轉(zhuǎn)神經(jīng)系統(tǒng)的衰老性改變，增強(qiáng)淋巴細(xì)胞的有絲分裂，提高白細(xì)胞介素2（interleukin，IL2）水平；此外，紅景天苷還能明顯下調(diào)衰老模型鼠大腦皮質(zhì)中膠質(zhì)纖維酸性蛋白、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子3蛋白表達(dá)水平。作者認(rèn)為，紅景天苷在體內(nèi)能夠抑制AGEs而拮抗D半乳糖誘導(dǎo)的神經(jīng)系統(tǒng)衰老[31]。雷燕等探討老年小鼠的血管老化特征以及人參、三七和川芎提取物的聯(lián)合干預(yù)作用。作者選擇自然衰老模型鼠，用維生素E和不同劑量的中藥混合提取物進(jìn)行干預(yù)；結(jié)果顯示，對(duì)于自然衰老模型鼠，高、中、低劑量的中藥混合提取物均能減少血管組織中AGEs和ROS的含量，而高劑量中藥混合提取物能明顯減輕血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的增殖，降低血管組織中膠原纖維的含量，改善血管老化[32]。

4DNA甲基化與衰老以及中藥的干預(yù)作用

所謂DNA甲基化（DNA methylation）就是指在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶（DNA methyltransferase，Dnmt）的作用下將甲基選擇性地添加到胞嘧啶上而形成5甲基胞嘧啶（5methylcytosine，5mC）的過程[33]。研究表明，在衰老細(xì)胞中，5mC總含量降低，這種去甲基化有可能引起染色體的不穩(wěn)定和重排，并且，使細(xì)胞出現(xiàn)衰老表型[34]。因此，DNA甲基化被認(rèn)為是細(xì)胞衰老的主要特征之一。Hannum等收集年齡在19～101歲的656位健康人的血液樣本而檢測(cè)其DNA甲基化標(biāo)志；結(jié)果顯示，健康人群的DNA甲基化會(huì)隨年齡增長(zhǎng)而發(fā)生改變，同時(shí)，還會(huì)受到性別和基因組遺傳變異的影響，DNA甲基化能夠顯示不同個(gè)體衰老的快慢程度和不同器官的老化速度[35]。

DNA甲基化學(xué)說相關(guān)的抗衰老中藥包括著名經(jīng)方左歸丸和人參湯。龔張斌等選用90只正常大鼠，建立自然衰老模型，觀察左歸丸對(duì)模型鼠衰老以及外周血T細(xì)胞DNA甲基化的影響。作者將模型鼠隨機(jī)分為青年對(duì)照組、老年對(duì)照組以及老年左歸組（各30只），從各組大鼠外周血中提取CD4+細(xì)胞，并接受抗CD3抗體和抗CD28抗體的共同干預(yù)（24 h），檢測(cè)IL2 核酸（mRNA）表達(dá)水平、DNA甲基轉(zhuǎn)移酶水平以及IL2基因啟動(dòng)子區(qū)G位點(diǎn)甲基化水平；結(jié)果顯示，左歸丸有延緩老年大鼠外周血CD4+細(xì)胞衰老的作用，其機(jī)制與增強(qiáng)CD4+細(xì)胞活性，降低DNA甲基轉(zhuǎn)移酶水平，抑制IL2基因SET1區(qū)域甲基化水平有關(guān)[36]。陳比特等觀察人參湯聯(lián)合茶多酚（綠茶提取物）的抗衰老作用。作者首先用茶多酚聯(lián)合人參湯干預(yù)老年小鼠，并且，分別與青年小鼠和接受安慰劑的老年小鼠做對(duì)照；其次，檢測(cè)各組小鼠肝細(xì)胞DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，并評(píng)估其活性；結(jié)果表明，對(duì)于特定濃度的茶多酚聯(lián)合人參湯干預(yù)的小鼠，其肝細(xì)胞DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶水平及活性明顯增強(qiáng)。作者推測(cè)，特定濃度的茶多酚聯(lián)合人參湯可以延緩肝細(xì)胞衰老[37]。

5線粒體DNA與衰老以及中藥的干預(yù)作用

線粒體DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）是唯一的核外遺傳物質(zhì)，當(dāng)它暴露于高ROS環(huán)境中，可致其突變和缺失而引起線粒體類疾病或衰老[38]，這可能與其在氧化微環(huán)境中保護(hù)性組蛋白修飾丟失而影響核內(nèi)DNA修復(fù)機(jī)制有關(guān)[39]。借助去除線粒體DNA聚合酶γ的小鼠，mtDNA損傷引起的過早老化和壽命縮短現(xiàn)象被相繼確認(rèn)。近年來，在衰老相關(guān)的神經(jīng)和運(yùn)動(dòng)障礙性疾病領(lǐng)域，mtDNA 異質(zhì)性（突變型mtDNA與野生型 mtDNA 共存的現(xiàn)象）作為簡(jiǎn)單而無創(chuàng)的衰老預(yù)測(cè)因子得到廣泛關(guān)注[40]。endprint

線粒體DNA學(xué)說相關(guān)的抗衰老中藥包括著名經(jīng)方五子衍宗丸和松花粉。王學(xué)美等觀察五子衍宗丸對(duì)老年大鼠mtDNA缺失和線粒體復(fù)合酶活力的影響；作者發(fā)現(xiàn)，對(duì)于自然衰老的老年大鼠（22月齡），高劑量的五子衍宗丸懸濁液可減少腦組織mtDNA缺失，提高線粒體呼吸鏈復(fù)合酶活性，延緩腦組織衰老[41]。喻陸等研究松花粉對(duì)老年小鼠腎組織mtDNA缺失和突變的影響；作者將昆明老年小鼠隨機(jī)分為松花粉組、老年對(duì)照組和年輕對(duì)照組；松花粉組小鼠每天經(jīng)灌胃給予松花粉（750 mg·kg-1），年輕對(duì)照組和老年對(duì)照組小鼠經(jīng)灌胃給予生理鹽水；干預(yù)60 d后，檢測(cè)模型鼠腎組織內(nèi)mtDNA缺失、突變情況以及MDA含量；結(jié)果顯示，老年對(duì)照組小鼠腎組織內(nèi)mtDNA表達(dá)和缺失水平明顯升高；與老年對(duì)照組相比，松花粉組小鼠腎組織mtDNA缺失較少，MDA含量明顯降低。作者認(rèn)為，松花粉能夠抑制老年小鼠腎組織mtDNA缺失和突變，這可能是其拮抗腎臟衰老的機(jī)制之一[42]。

6自噬學(xué)說以及中藥的干預(yù)作用

自噬（autophagy）是細(xì)胞對(duì)抗惡劣環(huán)境的重要手段。在營(yíng)養(yǎng)缺乏或高溫氧化等惡劣環(huán)境下，細(xì)胞可以啟動(dòng)自噬而達(dá)到保護(hù)自身的目的[43]。2017年的最新研究顯示，自噬也是許多物種對(duì)抗衰老的一種有效措施。Ho等發(fā)現(xiàn)，造血干細(xì)胞（hematopoietic stem cells，HSCs）失去自噬作用會(huì)出現(xiàn)明顯的老化現(xiàn)象，包括胞內(nèi)線粒體累積的增加、代謝水平的升高以及細(xì)胞自身更新和再生能力的降低等[44]。對(duì)于包括干細(xì)胞在內(nèi)的各種細(xì)胞而言，新陳代謝率降低是其衰老的共性特征，代謝廢物無法在胞中得到及時(shí)清除，必將損傷細(xì)胞功能，降低細(xì)胞活性，縮短細(xì)胞壽命；而自噬可以及時(shí)降解受損的蛋白質(zhì)，清除胞內(nèi)廢物，維護(hù)細(xì)胞功能，延長(zhǎng)細(xì)胞壽命[45]。因此，自噬可以調(diào)控細(xì)胞衰老。在這一調(diào)控過程中，哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）及其相關(guān)信號(hào)途徑發(fā)揮了重要作用，其中，涉及腺苷酸活化蛋白激酶（adenosine monophosphate activated protein kinase，AMPK）/mTOR通路[46]、磷脂酰肌醇3激酶（phosphatidylinositol 3kinase，PI3K）/絲氨酸蘇氨酸激酶（serinethreonine kinase，Akt）/mTOR通路[47]、AMPK/沉默信息調(diào)節(jié)因子1（silent information regulation 1，Sirt1）通路[48]以及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor β，TGFβ）/Smad通路[4950]等。研究顯示，調(diào)控這些信號(hào)途徑的關(guān)鍵信號(hào)分子就可以抗衰老（圖2）。

自噬學(xué)說相關(guān)的抗衰老中藥包括虎杖、姜黃以及冬蟲夏草等。Zhang等報(bào)道[5152]，腎小球系膜細(xì)胞在高濃度葡萄糖（30 mmol·L-1）刺激96 h后，其Sirt1活性受到顯著抑制，干擾自噬過程，誘導(dǎo)細(xì)胞衰老；經(jīng)1 mg·L-1白藜蘆醇干預(yù)后，Sirt1活性顯著提高，細(xì)胞衰老得到明顯改善。李春花等人采用腹腔注射鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ）誘導(dǎo)糖尿病大鼠衰老模型，每日用白藜蘆醇（20 mg·kg-1）給模型鼠灌胃，連續(xù)干預(yù)12周；作者發(fā)現(xiàn)，自噬相關(guān)蛋白Ⅱ型LC3以及Beclin1表達(dá)明顯上調(diào)，模型鼠臟器衰老明顯好轉(zhuǎn)[53]。Gu等報(bào)道[54]，在注射阿霉素腎病大鼠模型中，AMPK活性降低，腎臟細(xì)胞凋亡，腎臟衰老；給予白藜蘆醇干預(yù)后，AMPK/mTOR信號(hào)通路激活，細(xì)胞自噬蛋白表達(dá)增加，細(xì)胞凋亡改善，腎臟衰老好轉(zhuǎn)。Xu等發(fā)現(xiàn)，經(jīng)H2O2刺激后的腎小球系膜細(xì)胞，在姜黃素干預(yù)后，其自噬標(biāo)志性蛋白Ⅱ型LC3表達(dá)明顯增加，腎臟病理性損傷和衰老指標(biāo)顯著改善[55]。此外，對(duì)于糖尿病腎病患者而言，由腎臟分泌的抗衰老激素——分泌性Klotho蛋白能夠抑制機(jī)體衰老，并保護(hù)心血管、腎臟等系統(tǒng)的功能。黃可等報(bào)道[56]，STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠模型，其腎組織內(nèi)Klotho蛋白表達(dá)明顯下降，經(jīng)冬蟲夏草灌胃干預(yù)24周后，腎組織Klotho蛋白表達(dá)呈上升趨勢(shì)，機(jī)體和腎臟衰老得到延緩。

綜上所述，有關(guān)衰老分子機(jī)制的學(xué)說包括“端粒學(xué)說”、“氧自由基學(xué)說”、“非酶糖基化學(xué)說”、“DNA甲基化學(xué)說”、“線粒體DNA學(xué)說”以及“自噬學(xué)說”等，令人遺憾的是，迄今為止，還沒有一個(gè)學(xué)說可以全面而準(zhǔn)確地解釋衰老及其相關(guān)的分子機(jī)制。近年來，對(duì)于衰老分子調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識(shí)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是，基于人類在日常生活中對(duì)于抗衰老的需求，在臨床上找到有效的生物標(biāo)志物來幫助確定復(fù)雜的衰老過程并進(jìn)行有效的干預(yù)，這一點(diǎn)更為重要。研究表明，經(jīng)典的衰老標(biāo)志物包括血液中的脂質(zhì)、多肽和激素等；新近發(fā)現(xiàn)的衰老標(biāo)志物包括microRNA、膽紅素和AGEs等[6]。對(duì)于這些簡(jiǎn)單而明了的衰老標(biāo)志物，其臨床價(jià)值如何評(píng)估？它們與已知的衰老分子機(jī)制是否有明確的相關(guān)性？在臨床上或日常生活中，是否能借助藥物或保健品，尤其是抗衰老的植物提取物而進(jìn)行有效地干預(yù)或調(diào)控呢？筆者認(rèn)為，這是抗衰老研究領(lǐng)域亟待解決的問題，也是其今后的發(fā)展方向之一。眾所周知，抗衰老屬于中醫(yī)養(yǎng)生學(xué)范疇。明代的著名醫(yī)家虞摶在《醫(yī)學(xué)正傳》中指出：“腎氣盛則壽延，腎氣衰則壽夭”。因此，自古以來“補(bǔ)腎固精”就是中醫(yī)養(yǎng)生（抗衰老）的根本大法。筆者相信，相比于白藜蘆醇、姜黃素等中藥提取物，具有補(bǔ)腎固精等功效的單味中藥（冬蟲夏草等）和經(jīng)典的中藥復(fù)方（六味地黃丸、五子衍宗丸等）應(yīng)該有更好的抗衰老作用。此外，筆者認(rèn)為，衰老不僅源于“腎虛”，還與“瘀血”等病理產(chǎn)物密切相關(guān)。“祛瘀生新”也是中醫(yī)抗衰老的重要治法之一。筆者發(fā)現(xiàn)，“祛瘀生新”代表性中藥大黃及其有效單體成分大黃酸能減輕D半乳糖誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞衰老，其分子機(jī)制可能與腎臟自噬信號(hào)通路[5758]有關(guān)。

[參考文獻(xiàn)]endprint

[1]Li J，Bonkowski M S，Moniot S，et al. A conserved NAD+ binding pocket that regulates proteinprotein interactions during aging[J]. Science，2017，355（6331）：1312.

[2]Baar M P，Brandt R M，Putavet D A，et al. Targeted apoptosis of senescent cells restores tissue homeostasis in response to chemotoxicity and aging[J]. Cell，2017，169（1）：132.

[3]Olshansky S J Ageing：measuring our narrow strip of life [J]. Nature，2016，538（7624）：175.

[4]LatorrePellicer A，MorenoLoshuertos R，LechugaVieco A V，et al. Mitochondrial and nuclear DNA matching shapes metabolism and healthy ageing [J]. Nature，2016，535（7613）：561.

[5]Mc Auley M T，Guimera A M，Hodgson D，et al. Modelling the molecular mechanisms of aging[J]. Biosci Rep，2017，37（1）：BSR20160177.

[6]Wagner K H，CameronSmith D，Wessner B，et al. Biomarkers of aging：from function to molecular biology [J]. Nutrients，2016，8（6）：E338.

[7]Tanaka H，Takebayashi S I，Sakamoto A，et al. The SETD8/PRSet7 methyltransferase functions as a barrier to prevent senescenceassociated metabolic remodeling [J]. Cell Rep，2017，18（9）：2148.

[8]Son H G，Seo M，Ham S，et al. RNA surveillance via nonsensemediated mRNA decay is crucial for longevity in daf2/insulin/IGF1 mutant C elegans[J]. Nat Commun，2017，8：14749.

[9]Prasad S，Gupta S C，Tyagi A K，et al. Curcumin，a component of golden spice：from bedside to bench and back [J]. Biotechnol Adv，2014，32（6）：1053.

[10]Shen L R，Parnell L D，Ordovas J M，et al. Curcumin and aging [J]. Biofactors，2013，39（1）：133.

[11]Shen L R，Xiao F，Yuan P，et al. Curcuminsupplemented diets increase superoxide dismutase activity and mean lifespan in Drosophila [J]. Age（Dordr），2013，35（4）：1133.

[12]Diaz M，Degens H，Vanhees L，et al. The effects of resveratrol on aging vessels [J]. Exp Gerontol，2016，85：41.

[13]Gu J，Hu W，Song Z P，et al. Resveratrolinduced autophagy promotes survival and attenuates doxorubicininduced cardiotoxicity [J]. Int Immunopharmacol，2016，32：1.

[14]Bateson M，Nettle D The telomere lengthening conundrumit could be biology [J]. Aging Cell，2017，16（2）：312.

[15]Zole E，Zadinane K，Pliss L，et al. Linkage between mitochondrial genome alterations， telomere length and aging population [J]. Mitochondrial DNA A DNA Mapp Seq Anal，2017，24：1.

[16]Giardini M A，Segatto M，da Silva M S，et al. Telomere and telomerase biology [J]. Prog Mol Biol Transl Sci，2014，125：1.

[17]Cheung H H，Liu X，CanterelThouennon L，et al. Telomerase protects werner syndrome lineagespecific stem cells from premature aging [J]. Stem Cell Rep，2014，2（4）：534.endprint

[18]Li J S，Miralles Fusté J，Simavorian T，et al. TZAP：A telomereassociated protein involved in telomere length control [J]. Science，2017，355（6325）：638.

[19]馬麗杰，陳貴林，聶麗莎，等 鎖陽多糖對(duì)D半乳糖衰老小鼠血細(xì)胞和腦細(xì)胞染色體端粒長(zhǎng)度的影響[J]. 中國(guó)中藥雜志，2009，34（10）：1257.

[20]張先平，劉俊，徐春燕，等 當(dāng)歸多糖對(duì)小鼠衰老造血干細(xì)胞端粒、端粒酶及P53的影響[J]. 中國(guó)中藥雜志，2013，38（14）：2354.

[21]Yu W，Qin X，Jin Y，et al. Tianshengyuan1（TSY1）regulates cellular telomerase activity by methylation of TERT promoter [J]. Oncotarget，2017，8（5）：7977.

[22]Lopes A C，Peixe T S，Mesas A E，et al. Lead exposure and oxidative stress：a systematic review [J]. Rev Environ Contam Toxicol，2016，236：193.

[23]Islam M T Oxidative stress and mitochondrial dysfunctionlinked neurodegenerative disorders [J]. Neurol Res，2017，39（1）：73.

[24]Harman D Aging：a theory based on free radical and radiation chemistry [J]. J Gerontol，1956，11（3）：298.

[25]NóbregaPereira S，F(xiàn)ernandezMarcos P J，Brioche T，et al. G6PD protects from oxidative damage and improves healthspan in mice [J]. Nat Commun，2016，7：10894.

[26]Qi B，Ji Q，Wen Y，et al. Lycium barbarum polysaccharides protect human lens epithelial cells against oxidative stressinduced apoptosis and senescence [J]. PLoS ONE，2014，9（10）：e110275.

[27]Tseng Y T，Chang F R，Lo Y C The Chinese herbal formula Liuwei dihuang protects dopaminergic neurons against Parkinson′s toxin through enhancing antioxidative defense and preventing apoptotic death [J]. Phytomedicine，2014，21（5）：724.

[28]LuevanoContreras C，ChapmanNovakofski K Dietary advanced glycation end products and aging [J]. Nutrients，2010，2（12）：1247.

[29]Nowotny K，Jung T，Grune T，et al. Accumulation of modified proteins and aggregate formation in aging [J]. Exp Gerontol，2014，57：122.

[30]Piras S，F(xiàn)urfaro A L，Domenicotti C，et al. RAGE expression and ROS generation in neurons：differentiation versus damage [J]. Oxid Med Cell Longev，2016，2016：9348651.

[31]Mao G X，Deng H B，Yuan L G，et al. Protective role of salidroside against aging in a mouse model induced by Dgalactose [J]. Biomed Environ Sci，2010，23（2）：161.

[32]雷燕，楊靜，趙浩，等 人參三七川芎提取物延緩衰老小鼠血管老化的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合雜志，2010（9）：946.

[33]Breiling A，Lyko F Epigenetic regulatory functions of DNA modifications：5methylcytosine and beyond [J]. Epigenetics Chromatin，2015，8：24.

[34]Dozmorov M G Polycomb repressive complex 2 epigenomic signature defines ageassociated hypermethylation and gene expression changes [J]. Epigenomics，2015，10（6）：484.endprint

[35]Hannum G，Guinney J，Zhao L，et al. Genomewide methylation profiles reveal quantitative views of human aging rates [J]. Mol Cell，2013，49（2）：359.

[36]龔張斌，徐品初，韓志芬，等 左歸丸對(duì)老年大鼠CD4+T細(xì)胞IL2基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化的影響[J]. 中國(guó)老年學(xué)雜志，2015，35（3）：710.

[37]陳比特，林一萍，陳玉春 茶多酚延緩衰老作用的分子生物機(jī)理研究——對(duì)小鼠肝DNA甲基化酶活力的影響[J]. 食品科學(xué)，2001，22（11）：56.

[38]Park C B，Larsson N G Mitochondrial DNA mutations in disease and aging [J]. J Cell Biol，2011，193（5）：809.

[39]Pinto M，Moraes C T Mechanisms linking mtDNA damage and aging [J]. Free Radic Biol Med，2015，85：250.

[40]Tranah G J，Yaffe K，Katzman S M，et al. Mitochondrial DNA heteroplasmy associations with neurosensory and mobility function in elderly adults [J]. J Gerontol A Biol Sci Med Sci，2015，70（11）：1418.

[41]王學(xué)美，富宏，劉庚信 五子衍宗丸對(duì)老年線粒體DNA氧化損傷影響的臨床和實(shí)驗(yàn)研究[J]. 中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合急救雜志，2001，8（6）：331.

[42]喻陸，史春夏 松花粉對(duì)衰老小鼠腎臟線粒體DNA缺失突變的影響 [J]. 中國(guó)中藥雜志，2012，37（11）：1663.

[43]Yin Z，Pascual C，Klionsky D J Autophagy：machinery and regulation [J]. Microb Cell，2016，3（12）：588.

[44]Ho T T，Warr M R，Adelman E R，et al. Autophagy maintains the metabolism and function of young and old stem cells [J]. Nature，2017，543（7644）：205.

[45]MartinezLopez N，Athonvarangkul D，Singh R Autophagy and aging [J]. Adv Exp Med Biol，2015，847：73.

[46]Shrivastava S，Bhanja Chowdhury J，Steele R，et al. Hepatitis C virus upregulates Beclin1 for induction of autophagy and activates mTOR signaling [J]. J Virol，2012，86（16）：8705.

[47]Ma X，Hu Y Targeting PI3K/Akt/mTOR cascade：the medicinal potential，updated research highlights and challenges ahead [J]. Curr Med Chem，2013，20（24）：2991.

[48]Kume S，Uzu T，Horiike K，et al. Calorie restriction enhances cell adaptation to hypoxia through Sirt1dependent mitochondrial autophagy in mouse aged kidney [J]. J Clin Invest，2010，120（4）：1043.

[49]Xu Y，Yang S，Huang J，et al. TGFβ1 induces autophagy and promotes apoptosis in renal tubular epithelial cells [J]. Int J Mol Med，2012，29（5）：781.

[50]Li C，Wang Q，Wang J F Transforming growth factorβ（TGFβ）induces the expression of chondrogenesisrelated genes through TGFβ receptor II（TGFRII）AKTmTOR signaling in primary cultured mouse precartilaginous stem cells [J]. Biochem Biophys Res Commun，2014，450（1）：646.

[51]Yang T，Wang L，Zhu M，et al. Properties and molecular mechanisms of resveratrol：a review [J]. Pharmazie，2015，70（8）：501.

[52]Zhang S，Cai G，F(xiàn)u B，et al. SIRT1 is required for the effects of rapamycin on high glucoseinducing mesangial cells senescence [J]. Mech Ageing Dev，2012，133（6）：387.

[53]李春花，張英，李可心，等 白藜蘆醇通過誘導(dǎo)自噬保護(hù)糖尿病腎病大鼠腎功能的研究[J]. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)，2014，18（12）：1920.

[54]Gu J，Hu W，Song Z P，et al. Resveratrolinduced autophagy promotes survival and attenuates doxorubicininduced cardiotoxicity [J]. Int Immunopharmacol，2016，32：1.

[55]Xu J，Meng K，Zhang R，et al. The use of functional chemicalprotein associations to identify multipathway renoprotectants [J]. PLoS ONE，2014，9（5）：e97906.

[56]黃可，謝淑華，安寧，等 冬蟲夏草通過抗氧化及抗衰老減輕糖尿病腎病大鼠腎小管損傷的研究[J]. 中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2014，11（22）：15.

[57]Tu Y，Gu L，Chen D，et al. Rhein inhibits autophagy in rat renal tubular cells by regulation of AMPK/mTOR signaling [J]. Sci Rep，2017，7：43790.

[58]久米真司，古家大祐，前川聡 腎臓と加齢現(xiàn)象：腎臓に発現(xiàn)する分子を中心として[J]. 日內(nèi)會(huì)誌，2013，102（8）：2074.

[責(zé)任編輯張寧寧]endprint