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【Aging】“神药”抗衰证据来了!斯坦福大学联合多大学发现二甲双胍通过DNA甲基化在长寿中的潜在作用

首页 » 《转》译 2023-02-26 转化医学网 赞(2)
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导读
二甲双胍是一种常用的抗糖尿病药物,在临床前模型中一再被证明可以阻碍衰老,并与人类死亡率降低有关。然而,从生物学的角度来看,二甲双胍如何潜在地延长寿命尚不清楚。最近,有研究团队假设二甲双胍长寿的潜在作用机制是通过其表观遗传修饰。
近日,来自斯坦福大学医学院、爱荷华大学、鸟取大学医学院、内布拉斯加大学医学中心医学院和俄勒冈健康与科学大学医学院的研究人员在Aging上发表了题为“Metformin use history and genome-wide DNA methylation profile: potential molecular mechanism for aging and longevity”的研究。该研究发现二甲双胍通过影响表观遗传修饰,有助于抗衰老。


https://doi.org/10.18632/aging.204498

研究背景

 01 

我们生活在一个老龄化社会。与以往相比,更大比例的人口将接受与年龄相关的疾病的挑战。针对如痴呆症或癌症这些疾病的治疗,“治愈”的能力有限,最多只能“延缓”疾病进程。因此,将衰老本身作为一种疾病来治疗成为了日益关注的领域。

基础和临床前模型的大量证据表明,一些干预措施,如运动、间歇性禁食,甚至摄入某些化合物都可以延长寿命。这些有前景的化合物包括雷帕霉素、白藜芦醇、NAD和二甲双胍。研究团队先前发表的数据表明,与非二甲双胍使用者相比,使用二甲双胍的住院患者提高了3年生存率。

目前已有大量团队研究了这些干预措施延长寿命或潜在地延缓衰老的作用机制。表观遗传学是动植物衰老最重要的分子机制之一,许多干预措施的“延长寿命”效果是通过修改表观遗传过程来实现的。例如,一些研究报告揭示了运动、禁食、雷帕霉素、白藜芦醇和NAD的表观遗传变化。然而,二甲双胍对表观遗传变化的直接影响的研究很少,这表明目前关于二甲双胍对人类表观遗传谱影响的信息有限。

研究结果

 02 

为了填补这一空白,研究团队通过检测来自有无二甲双胍使用史的住院患者的全血样本的全基因组DNA甲基化(DNAm),分析了二甲双胍对表观遗传谱的潜在影响。

研究人员评估了171例患者(第一次试验)的甲基化情况,其中63例为糖尿病患者(第二次试验)的甲基化情况,并比较了二甲双胍使用者和未使用者之间的DNAm率。来自京都基因和基因组百科全书(KEGG)的富集分析显示了与二甲双胍作用机制相关的途径,如长寿、AMPK和炎症途径。

在所有参与者中,研究人员分析了二甲双胍使用者和未使用者之间差异最大的CpG位点、不同甲基化率的KEGG、GO通路。然而,没有单个CpG位点显示全基因组统计学意义(p < 5E-08)。虽然在统计学上并不显著,但KEGG分析中这些途径的出现证明了表观遗传过程的潜在作用,表现出二甲双胍对寿命的影响。此外,AMPK激活与缺氧诱导因子的后续激活有关,GO分析中也表现为“缺氧诱导因子-1α信号通路的调节”和“缺氧诱导因子-1α信号通路的正向调节”,以及“缺氧诱导因子-1α信号通路”。

随后,研究人员进一步比较了二甲双胍使用者和未使用者之间的年龄加速。在糖尿病组中,未使用二甲双胍者的平均年龄加速为-8.07,而二甲双胍使用者的平均年龄加速为-4.47。

图片
 糖尿病组中二甲双胍使用者和非使用者之间的年龄加速。

研究人员表示,这项研究证明,表观遗传学,特别是DNA甲基化,可能会因二甲双胍的使用而改变,并且这种表观遗传过程可能有助于导致长寿的分子机制,因而有必要以更大的样本量开展进一步的研究。(转化医学网360zhyx.com)

参考资料:

https://www.news-medical.net/news/20230222/Study-may-elucidate-metformins-potential-role-in-longevity-through-DNA-methylation.aspx

https://doi.org/10.18632/aging.204498

注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。
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