防止端粒缩短的营养措施
来源: 本网编辑 2021-01-28
已知每次细胞复制时,染色体末端的端粒都会缩短。当端粒变得太短时,细胞衰老并停止分裂或死亡。研究表明,有许多触发因素可加速端粒缩短,包括氧化应激、炎症和肥胖等。在患有心血管疾病、糖尿病、神经退行性疾病和骨质疏松症等年龄相关疾病的人群中发现存在端粒缩短。许多研究证实,维持摄入足够的维生素B族、维生素D、C和E等有助于改善端粒酶活性,防止端粒缩短,从而延缓细胞、组织和器官衰老。

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在人类和其他动物中,细胞衰老归因于每个细胞分裂时端粒(Telomere)的缩短。《柳叶刀》报道评估了一组60岁及以上人群的端粒长度,发现端粒较短的人死于心脏病的高3.18倍,而死于传染病的高8.54倍。端粒由DNA序列的重复单元组成,是生物衰老的关键。当端粒缩短到一定程度,就会阻止进一步的细胞复制,导致细胞衰老,而衰老细胞不再维持组织和器官功能。因此,端粒长度已成为细胞衰老的生物标志物。
寻找保持细胞端粒正常长度的方法,可能维持细胞活力和健康功能。细胞中含有端粒酶(Telomerase),它可以在端粒的末端添加新的DNA,帮助它们保持足够长度以支持细胞复制。在过去几年中,科学家们已经发现了大量证据表明,获得足够的维生素摄入有助于促进端粒酶活性,保持端粒长度,防止机体早衰。
B族维生素保留端粒长度
包括叶酸、维生素B6、B12等B族维生素,是维持DNA分子代谢的必需因子。因此,它们的重要性对于支持正常细胞复制至关重要。老年人中常见低水平的B族维生素,这与年龄有关的疾病风险密切相关。同型半胱氨酸是一种与心血管病风险增加和血管功能不良相关的分子。 B族维生素是正常处理高同型半胱氨酸所必需的,在B族维生素缺乏的条件下积累。同型半胱氨酸水平升高和维生素B水平不足与端粒过早缩短密切相关,导致细胞老化加速。因此,同型半胱氨酸诱导的端粒缩短可能是维生素B缺乏、高同型半胱氨酸水平与心血管疾病之间的核心联系。
科学家早就知道B族维生素补充剂会降低同型半胱氨酸水平,最近发现维生素B水平低的人端粒较短。因此,将B族维生素保持在适当水平是降低毒性同型半胱氨酸水平和支持更长端粒的有效手段。
维生素D促进端粒酶活性
长期以来,维生素D一直被认为是促进肠道中钙吸收的主要营养素之一。然而,维生素D受体遍布全身细胞,这表明还有更多的功能等待发现。最近在维生素D和DNA修复之间发现了一种分子联系,这种作用是维持端粒长度所必需的;血浆维生素D水平越高,端粒越长。这些发现引发了对维生素D及其在端粒功能中作用的其他研究。例如,与健康对照组相比,因肾衰竭而接受血液透析的患者端粒长度减少,维生素D水平降低。但经维生素D治疗的透析患者端粒长度比未经治疗的患者更长,这可能解释了补充维生素D对健康的有益影响。在一项更广泛的研究中,对一组超重的美国人补充维生素D,剂量为2000 IU/天,使受试者的端粒酶活性增加了19%以上。这一发现表明,维生素D在支持端粒延长方面起着重要作用,因此具有抗衰老的潜力。
维生素C和E保持端粒长度
对维生素C的研究表明,在人体血管细胞培养物中,未经处理的对照组端粒缩短可减少高达62%。结果是细胞寿命显著延长,与细胞衰老相关的物理变化减少。这反过来又与细胞自由基的急剧减少有关。在人类心肌细胞的培养中已经显示出几乎相同的结果,证明维生素C可以通过保持端粒长度来延缓心血管衰老。2016年对Werner综合征(一种早衰障碍)细胞模型的研究提供了维生素C在延缓衰老中作用价值的生动证明。在测试了多种化合物延缓或逆转快速衰老的能力后,科学家们认为维生素C是对细胞的许多早衰特征最有效的“拯救”。经过治疗的细胞显示端粒更长,炎性细胞因子分泌减少,细胞核完整性提高,这些都是年轻细胞的特征。事实上,在Werner综合征的小鼠模型中,维生素C通过改变与维持DNA完整性有关的基因表达来挽救衰老细胞,使其免于过早死亡。
维生素E共有8种不同的形式,其中生育酚和生育三烯酚各有4种。α-生育酚是研究最多的维生素E形式之一,它能显著减缓与年龄相关的端粒缩短,即使存在强大的氧化剂分子如过氧化氢的情况下也是如此,这已被证明是生育酚诱导的端粒酶增加的结果,这种增加甚至持续到中年细胞中。在用γ-生育酚处理的细胞中也显示了类似的结果,这不仅防止了端粒缩短,而且提高了培养中老年细胞的生存能力。
一个引人注目的发现是,用富含生育三烯酚的配方维生素E孵育老化的人体细胞,逆转衰老引起的细胞结构变化,使它们与年轻细胞相似,DNA损伤更少,更多的细胞可以进行富有成效的复制。在这里,这种效应再次归因于端粒酶活性的增加。
类胡萝卜素与更长的端粒相关
类胡萝卜素是与维生素A密切相关的黄色色素分子。它们的分子结构促进了其强大的抗氧化作用,尽管它们似乎还有其他作用。研究表明,血浆类胡萝卜素、叶黄素和玉米黄质水平较高的老年人的端粒明显长于血浆类胡萝卜素水平较低的老年人。在更年长20岁及以上的老年人中,双倍的血浆α-胡萝卜素、β-胡萝卜素和β-隐黄质与端粒长度增加2%有关。那些类胡萝卜素含量最高的人的端粒比含量最低的人长5%到8%。
类胡萝卜素的摄入也和较长的端粒密切相关,尽管这种影响可能在某种程度上取决于与胡萝卜素代谢相关的遗传因素。
鱼油有利于影响端粒长度
一项研究测量了人体补充鱼油的端粒长度。结果显示,降低ω-6脂肪酸的血浆水平,加上ω-3脂肪酸(来自鱼油),导致端粒长度增加。研究认为,这种端粒长度的增加归因于炎症细胞因子和氧化应激的减少。细胞因子和氧化应激增加与omega-6的促炎性作用相关。要降低体内欧米伽-6脂肪就应该减少摄入包括玉米、向日葵和红花油,以及花生四烯酸(红肉和蛋黄等含量高)。富含单不饱和脂肪酸的橄榄油应尽可能取代欧米茄-6。欧米茄-3的饮食来源包括冷水鱼、核桃和亚麻籽等。在一项端粒延长的人类研究中发现,每天使用1250-2500mg的鱼油(EPA/DHA)可提高血浆中omega-3与omega-6s的比例。
结语
虽然机体老化是一个多方面的过程,但在端粒长度的测量中已经明确了利于细胞老化的的生物标记物。缩短端粒可加速细胞衰老,但促进端粒修复和维持端粒长度的营养素已证明对健康有益。越来越多的研究发现,即使是常见的维生素也会对细胞中端粒的长度产生巨大影响,从而有力地减缓细胞、组织、器官和整个生物体水平的衰老。B族维生素通过降低同型半胱氨酸来保留端粒长度。维生素D促进端粒酶的活性,后者是稳定和增加端粒长度的修复酶。维生素C和E通过减少导致端粒缩短的化学应力来保持端粒长度,特别是γ-生育三烯酚可以逆转端粒缩短和伴随的细胞衰老。最后,类胡萝卜素如叶黄素,有助于端粒延长,不过这些影响的机制仍有待发现。因此,保持维生素的均衡饮食已成为一种宝贵的抗衰老干预措施。
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参考来源(略)