二甲双胍延缓灵长类大脑老化的证据发表在《细胞》

2024-09-20
二甲双胍作为一种用于控制2型糖尿病的基础药物,因其显著的降糖效果在中国已经有30多年的临床应用经验,并且在全球范围内也是最为常用的口服降糖药之一。近年来,随着科学研究的不断深入,二甲双胍不仅在降血糖方面表现出色,还被发现具有保护心血管、减肥、改善血脂代谢,甚至降低某些癌症风险的多重功效。因此,二甲双胍逐渐被称为“神药”。

令人关注的是,二甲双胍还可能具有抗衰老的功能。在一些实验动物如线虫和小鼠的研究中,二甲双胍显现出延长寿命的潜力。尽管如此,是否能在人类中发挥同样的作用,还缺乏足够的证据。

近期,《细胞》杂志发表的一篇研究论文,由中国科学院的研究团队带来了新的重大突破。经过长达8年的研究,中国科学院动物研究所刘光慧团队、北京基因组研究所(国家生物信息中心)张维绮团队以及动物研究所曲静团队合作,首次在灵长类动物中证实,二甲双胍可以显著延缓衰老,特别是保护老年动物的大脑认知功能。

这项研究中,科学家选择了食蟹猴作为实验模型。食蟹猴的生理结构和功能与人类相似,是研究衰老的理想对象。研究团队采用了多种跨学科技术手段,如生理功能评估、医学影像、多参数血液检测、多组织病理分析和多维生命组学,追踪观察了中老年雄性食蟹猴长达40个月。

实验中,这些食蟹猴被平均分为两组:一组从13至16岁(相当于人类40至50岁)每天按人类糖尿病治疗标准剂量服用二甲双胍,另一组作为对照组,不服用药物但生活条件相同。经过3.3年(约等于人类10年)的观察,长期服用二甲双胍的食蟹猴表现出明显的延缓衰老效果,如减轻大脑皮层萎缩和提升认知功能。此外,二甲双胍还显现出延缓牙周骨流失,保护肝脏、心脏、肺、小肠和骨骼肌等多种组织器官的效果。

深入分析发现,二甲双胍对老年灵长类的神经保护作用,部分通过激活转录因子Nrf2介导的抗氧化基因表达网络,从而延缓细胞衰老。这一发现为二甲双胍的抗衰老机制提供了科学依据,也为衰老干预药物的开发指明了方向。

为了更精确地评估二甲双胍延缓衰老的效果,研究团队开发了灵长类衰老时钟,用以指示灵长类的生物学年龄,包括多组织DNA甲基化年龄和转录组年龄,以及血浆蛋白和代谢物年龄。结果显示,长期服用二甲双胍的食蟹猴,其多组织器官的生物学年龄最多可降低6岁。尤其是在大脑额叶区域和肝脏,延缓衰老的效果尤为显著。单细胞水平的衰老时钟评估显示,二甲双胍显著延缓了大脑中多种神经细胞及肝脏肝细胞的衰老速度,相当于将细胞的衰老速度减慢了5至6年,折算为人类年龄约为15至18岁。

专家指出,这项研究首次揭示灵长类衰老时钟可被单一药物逆转,标志着人类在延缓自身衰老方面迈出了重要一步。老年医学的研究重心正逐渐从单一慢性病治疗转向对衰老的系统干预。未来,二甲双胍有望成为延缓人类衰老的重要工具,为预防和治疗与衰老相关的疾病开辟新的途径。

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