核苷酸功能科普
带你了解“本源营养”
生命本源物质
核苷酸是机体重要的遗传、能量代谢、信号转导等的物质基础。在生命全周期与健康过程中,核苷酸所起的作用不可替代,是当之无愧的“生命本源物质”。
近年来,外源补充核苷酸的多种生物功效被相继报道,如调节免疫力,促进生长发育,调节肠道菌群,抗化,缓解体力疲劳,辅助降血脂,保护肝,辅助改善记忆,延缓衰老,显示出在其生命全周期、健康全过程中不可替代的重要作用
01、延缓衰老,延长健康寿命
北京大学李勇教授课题组以不同剂量外源核苷酸为干预物,分别采用自然衰老的动物模型(SD大鼠)和国际公认的快速衰老小鼠(SAMP8小鼠)两种动物模型,开展长期的动物体内研究,通过重点观察外源核苷酸对模型动物的生存时间、老化进程、肿瘤发生发展的影响,来观察外源核苷酸对衰老的延缓作用。系统性地从动物、细胞器、基因分子、菌群等多个水平深入探究NTs的延缓衰老、延长寿命的作用及其可能机制,从而综合诠释外源核苷酸调节衰老的重新编程的具体作用机制。

相关研究课题(部分)
NTs长期干预对大鼠生存时间的影响
NTs的抗衰老模式
NTs对SAMP8小鼠体内炎症水平的影响
结论
北京大学李勇教授课题组研究发现,外源核苷酸可有效延长实验动物的生存时间,降低死亡率,减少老年病的发生率,提高生命质量,并延长其健康生存寿命。其延缓衰老、延长寿命的作用机制主要与其调节机体代谢、改善衰老引起的机体功能衰退(肝肾功能)、抗炎、抗氧化、增加机体免疫、促进DNMT-1的活性调控基因的甲基化状态及增强机体NAD的表达有关,其作用通路可能与NADSIRT1/PGC-1a通过ULK1诱导自噬及改善肠道菌群水平有关。
02、延缓细胞衰老
近年,NTs的生物活性方面的大量基础性研究取得了许多有意义的进展。研究发现NTS是特定条件下机体不可缺少的条件必需营养成分,具有多种生物活性。但目前NTs相关研究主要侧重功能评价方面,缺少对NTs预防和治疗疾病作用的具体分子机制的阐明亟需结合分子和细胞技术探讨 NTs的健康促进作用。
为了进一步明确 NTs的细胞营养作用及其可能的机制,北京大学李勇教授课题组选择过氧化氢诱导的衰老细胞,对NTs的细胞营养作用进行了一系列研究,并探讨其可能的机制。

相关研究课题(部分)
NTs混合物在衰老细胞内的代谢
NTs混合物对衰老细胞内代谢的影响
NTs对衰老细胞活力的影响
NTs对衰老细胞周期的影响
结论
大量研究显示,NTs作为生命本源物质具有保护细胞DNA,促进细胞增殖、分化,减轻细胞损伤,减少细胞凋亡以及促进细胞线粒体功能的作用。本研究进一步发现,外源摄入的NTs被细胞吸收利用,主要影响细胞氨基酸水平,整体改善脂代谢水平,并发挥延缓细胞衰老作用,其机制可能与抑制细胞周期阻滞保护 DNA、抗炎、抗氧化、改善线粒体功能、促进线粒体生物发生及促进自噬活性有关。
03、延缓肌少症发生
为探究外源核苷酸对肌少症的作用及可能的机制,本课题以快速老化倾向的小鼠(SAMP8)为模型动物,以外源核苷酸为干预物质,进行长期的喂养来开展对肌少症作用的体内研究,从动物、组织、分子、细胞器等多个水平对其作用效果及机制进行深度解析,为老年肌少症的营养治疗提供新的方向和重要的理论依据。

相关研究课题(部分)
NTs对小鼠肌纤维横截面积的影响
NTs对小鼠步态的影响
结论
外源核苷酸能显著增加肌肉质量、改善老年小鼠的体力、增加肌纤维横截面积(CSA)对老年SAMP8小鼠的肌少症具有较好的改善效果。体外细胞实验结果也显示四种核苷酸单体及混合物均能明显改善肌萎缩细胞的直径。综上所述,外源核苷酸是一种有效的肌少症营养干预物质,该研究结果为外源核苷酸应用于人群肌少症研究提供了实验依据。
04、改善神经退行性变
北京大学李勇教授课题组首次研究了4种单个NTs及其混合物对过氧化氢诱导的神经退行性变的改善作用。通过观察细胞形态结构、检测细胞活性、细胞凋亡、细胞内ROS含量、线粒体膜电位、线粒体生物发生、ATP产生能力、炎症水平、DNA损伤情况、神经营养因子表达情况以及细胞自噬水平验证了NTs的改善神经退行性变作用并探讨了其可能的机制。

相关研究课题(部分)
NTs对PC-12细胞线粒体功能的影响
NTs对PC-12细胞DNA损伤的影响
NTs对SAMP8小鼠非空间学习记忆能力的影响
结论
NTs具有促进神经系统健康的作用,本研究发现 NTs 可以通过减少神经元凋亡和DNA损伤、改善炎症和线粒体功能障碍、促进细胞存活、增强抗氧化活性和上调线粒体生物发生发挥其改善神经退行性变作用。同时NTs可能促进PC-12细胞的自噬活性。体内实验研究发现 NTs对衰老相关的学习记忆功能衰退及阿尔茨海默病相关的学习记忆功能障碍有较好的预防作用,其作用机制与降低脑组织炎性因子表达、减少氧化应激损伤、降低海马AB1-42的表达、调节海马CREB通路蛋白表达和改变海马突触结构及可能通过菌群-肠-脑轴来调节宿主的脑功能及行为有关。
资料来源:《核苷酸营养学》
回望核苷酸的研究简史,对它的结构与功能的不断揭示、描绘与解析,仿佛是一部诺贝尔化学、生理学与医学奖的编年史,也恰似一部人类探索生命奥秘、追求健康长寿的奋斗史。
在科学领域,生命是永恒的话题。在生物学家们不断探讨生命本质及生命活动规律的同时,化学家们也在进行构成生命物质基础的探索研究。而核苷酸的发现与发展是所有科学家共同努力的成果。
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