生物实验技术

衰老,自然铁律，无从更改。与衰老相伴而来的各种疾病：老年痴呆病、帕金森病等，令人痛苦。


西安交通大学生命学院线粒体生物医学研究中心副主任龙建纲和他的研究团队围绕细胞能量代谢的核心细胞器――线粒体，寻找让人年轻的“密码”。  


密码一：适当营养素


什么让你老的更快？自由基。

英国Harman于1956年率先提出自由基与机体衰老和疾病有关，这就是自由基衰老理论。该理论中心内容认为，衰老来自机体正常代谢过程中产生的自由基对细胞氧化损伤的累积。  

这个理论吸引了龙建纲。他想：如果能找到恰当方式干扰这个过程，是否可以影响衰老进程？


龙建纲瞄准了丙二醛等醛类，丙二醛是一种脂质过氧化的最终产物。经过反复实验论证，龙建纲他们率先提出并论证细胞脂质代谢中产生的醛类所引起的线粒体退变机制：体内特别是脑内脂质等的过氧化终产物醛类，包括丙二醛、丙烯醛等是造成线粒体次级功能损伤，引发神经退行性病变的线粒体毒素。该发现为Harman博士提出的经典的自由基衰老理论增添了新的实验依据和理论内容。  


然而，龙建纲的研究并没有停止，他思索：怎样让这个成果最终走上应用？


他尝试给予模型动物适当的靶向于线粒体的营养素，多少次试验后，龙建纲惊喜地发现：一些线粒体营养素可以有效稳定线粒体内氧化还原水平，减轻线粒体氧化损伤，延长小鼠寿命。  


“这论证了线粒体退变是衰老及衰老相关疾病中的敏感指征，如果应用合适的营养素和天然产物，可能具有良好的抗衰老前景。”龙建纲高兴地说。  


密码二：激素或植物激素


性激素水平与老年痴呆症发生之间有何关系？这是一个困扰研究者多年的问题。


如果能找到其中的机制，是否可以预防老年痴呆症？龙建纲想。


筛选合适的动物，找到脑内神经元上的线粒体，观察性激素对其的影响……这是一个长期复杂的过程，龙建纲却乐此不疲：“我享受实验的过程，也享受发现的喜悦。”  


功夫不负有心人，经过反复实验，他们首次证实了脑内雌激素可能通过分布于神经元线粒体上的受体调节线粒体活性；而雄性激素与雌激素一样，也具有重要的神经细胞保护功能，雄性个体中雄性激素衰减会增加脑内淀粉样沉积,促发老年痴呆症病理发生。  


龙建纲介绍，在女性老年痴呆症病例中发现脑内雌激素水平低下，应用激素（或植物激素）早期干预老年痴呆症转基因小鼠模型，可改善脑内线粒体功能和动物的认知能力。“做这项研究，只是希望能为临床老年痴呆症防治提供新思路和科学依据。”龙建纲说。  


密码三：调节和维持线粒体自身代谢平衡

2型糖尿病是与线粒体代谢功能障碍密切相关的高发生率疾病。


龙建纲和他的团队发现，胰岛素抵抗（2型糖尿病早期主要病理特征）的发生伴随细胞自噬异常，后者参与调控线粒体自身代谢。此后，他们又陆续发现了线粒体代谢的一些重要规律和干预靶点。基于此，龙建纲首次提出并实验证实线粒体功能障碍相关疾病防治的一条有效策略――调节和维持线粒体自身代谢平衡。并筛选获得一类靶向于线粒体、能够有效调节线粒体再生――降解平衡的天然产物和营养素。  


“希望这类线粒体再生――降解代谢的调节剂能够在延缓衰老、预防老年痴呆症和2型糖尿病中发挥重要作用。”龙建纲表示。  


说干就干，2012年，龙建纲及其研究团队协同产学研各方技术及研发力量，申请获批“陕西省营养与健康工程研究中心”，致力于针对衰老相关疾病、糖尿病的预防产品和治疗药物的开发。目前，多项专利产品的研发正在紧张进行中。