文章來源：醫(yī)諾維
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干細(xì)胞衰老是生物體衰老的重要驅(qū)動因素，衰老會導(dǎo)致腸道干細(xì)胞（ISC）受損，從而減少其數(shù)量和功能。早期研究顯示，調(diào)節(jié)腸道干細(xì)胞的活性可以促進(jìn)腸道穩(wěn)態(tài)和延長壽命。
氨基酸是人體組織的重要構(gòu)成部分，也在衰老過程中起著關(guān)鍵的作用。此前研究表明，限制、增加某些特定氨基酸的攝入量，可以減緩衰老過程。
天冬酰胺（Asn），是一種人體非必需氨基酸，它可以在人體內(nèi)合成或通過飲食獲取，在細(xì)胞增殖中起著至關(guān)重要的作用。目前，尚不清楚天冬酰胺在腸道干細(xì)胞衰老中的作用。
2024年11月25日，四川大學(xué)華西醫(yī)院陳海洋等研究人員在” Aging Cell “期刊上發(fā)表了一篇題為” Asparagine prevents intestinal stem cell aging via the autophagy-lysosomal pathway “的研究論文。
研究顯示，天冬酰胺對腸道干細(xì)胞具有顯著的抗衰老能力，可以抑制老腸道干細(xì)胞的過度增殖，維持腸道穩(wěn)態(tài)，并延長壽命。
此外，天冬酰胺還能增強(qiáng)老年小鼠腸道類器官的功能，表明其具有增強(qiáng)腸道干細(xì)胞功能的抗衰老能力。
在這項(xiàng)研究中，研究人員利用果蠅模型篩選了多種氨基酸，經(jīng)過初步篩選發(fā)現(xiàn)，天冬酰胺可以增強(qiáng)衰老果蠅腸道干細(xì)胞的功能。對不同組果蠅腸道分析發(fā)現(xiàn)，與年輕組相比，衰老果蠅腸道中的天冬酰胺水平更低。
此外，與對照組相比，喂食天冬酰胺可以提升腸道中天冬酰胺水平，抑制衰老果蠅的腸道干細(xì)胞過度增殖和腸道增生，并改善了衰老果蠅的攀爬能力。
不僅如此，過度表達(dá)天冬酰胺合成酶（ASNS），可以促進(jìn)天冬酰胺合成，效果與補(bǔ)充天冬酰胺一樣。
進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，敲低年輕果蠅ASNS基因，會導(dǎo)致與年齡相關(guān)的腸道干細(xì)胞功能下降，并顯著縮短了果蠅的壽命。然而，補(bǔ)充天冬酰胺可延長果蠅的壽命。
補(bǔ)充Asn延長了果蠅的壽命
對腸道功能分析發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充天冬酰胺可以保護(hù)衰老果蠅腸道酸堿平衡，并增強(qiáng)腸道屏障功能，可防止因腸道干細(xì)胞衰老而導(dǎo)致的胃腸道功能衰退。
RNA測序分析發(fā)現(xiàn)，腸道干細(xì)胞中ASNS表達(dá)降低，會導(dǎo)致溶酶體和自噬相關(guān)基因的下調(diào)，自噬溶酶體途徑在細(xì)胞、組織和生物體的穩(wěn)態(tài)中起著至關(guān)重要的作用。
機(jī)制分析發(fā)現(xiàn)，天冬酰胺通過抑制MAPK信號通路，激活自噬-溶酶體信號通路發(fā)揮作用，防止了腸道干細(xì)胞因衰老而出現(xiàn)的功能衰退。
最后，為了證實(shí)天冬酰胺在哺乳動物中的作用，研究人員還分析了小鼠腸道類器官，用天冬酰胺處理衰老小鼠腸道的類器官后，可顯著提高類器官的出芽率和形成率，表明補(bǔ)充天冬酰胺可改善衰老類器官的功能。
研究人員表示，此前對天冬酰胺的研究主要集中在腫瘤方面，而不清楚天冬酰胺的其他功能，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，非必需氨基酸天冬酰胺，在維持腸道穩(wěn)態(tài)和延長壽命方面發(fā)揮著極好的作用。
研究人員強(qiáng)調(diào)，雖然我們使用小鼠類器官驗(yàn)證了效應(yīng)，但還需要在哺乳動物模型中進(jìn)行體內(nèi)驗(yàn)證，目前還不能直接轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。
綜上，這項(xiàng)研究表明，天冬酰胺可以增強(qiáng)衰老果蠅腸道干細(xì)胞的功能，減輕了腸道的功能和屏障損傷，并延長了壽命。
