首都医科大学中医药学院王伽伯/宣武医院张兰团队合作发现传统中药何首乌改善造血干细胞衰老机制

科研进展 | 2024-05-21 | 浏览次数:102
来源地址:http://news.ccmu.edu.cn/syyw_12977/47152610a2c34249a4d6235f743e8bb6.htm

近日,首都医科大学中医药学院王伽伯教授团队、宣武医院张兰教授团队,与暨南大学鞠振宇教授团队、美国凯斯西储大学罗广彬教授合作,在《Journal of Advanced Research》杂志在线发表了题为“Tetrahydroxy stilbene glucoside rejuvenates aging hematopoietic stem cells with predilection for lymphoid differentiation via AMPK and Tet2”的研究论文。该研究从多种具有抗衰老作用的传统中药筛选发现,著名抗衰老中药何首乌的主要成分反式二苯乙烯苷(Tetrahydroxy stilbene glucoside, TSG)具有最显著的改善造血干/祖细胞衰老的作用;机制上,TSG通过激活能量感受器AMPK增强衰老造血干/祖细胞再生功能,并通过AMPK介导的Tet2表观遗传调控促进造血干细胞向淋系细胞分化,部分改善衰老造血干细胞的髓系分化偏移,因此作为候选新药开发改善造血干细胞再生功能和抗免疫衰老药物的潜力巨大。首都医科大学宣武医院郜丹副研究员和暨南大学易微微博士为共同第一作者,首都医科大学中医药学院王伽伯教授(末位通讯)、暨南大学鞠振宇教授、首都医科大学宣武医院张兰教授、美国凯斯西储大学罗广彬教授为该文共同通讯作者。

随着我国社会生活水平的持续发展,人群平均寿命显著延长,但与此同时人口老龄化正在成为制约我国社会发展不可忽视的重大挑战。如北京市在2023年末60岁及以上常住人口占比为超过20%,已达中度老龄化阶段;预计到2035年,北京市人口老龄化水平将超过30%,达到深度老龄化水平。如何减缓衰老、提高老年人健康机能,一直是生物医学研究者不懈追求的目标。

造血干细胞(HSC)是维持我们血液和免疫系统健康的重要基础。在机体衰老过程中,HSC功能随之退化,表现出重建造血能力下降以及谱系分化异常,即淋系分化缺陷和髓系分化偏移,是衰老的十二大特征之一。毫无疑问,寻找能有效改善HSC衰老的药物,对于延缓衰老助力健康老龄化具有极其重要的意义。

何首乌是传统补益精血、延缓衰老的著名中药,项目组前期研究表明其所含主要成分反式二苯乙烯苷(TSG)安全性良好,不会引起肝损伤;且根据文献可知TSG可通过清除自由基、调节脂质代谢紊乱及保护神经等方式发挥良好的抗衰老作用,但其在改善HSC衰老及增强衰老机体造血免疫功能方面的活性及机制尚未有报道。在这项研究中,研究团队基于文献及临床试验调研,利用辐射诱导的早衰小鼠模型筛选得到了9种源自抗衰老中药的天然产物。有意思的是,何首乌TSG不仅展现出最显著的改善HSC衰老作用,并诱导骨髓淋系祖细胞(CLP)以及下游的各发育阶段B细胞和不同类型T细胞数目显著增加,恢复到接近正常对照组的水平,而HSC总数无显著变化。进一步基于自然衰老小鼠,证实TSG能够显著提高骨髓中CLP和B细胞、胸腺T细胞各发育阶段绝对数目及外周血中淋系细胞比例,将老龄小鼠恢复到接近年轻小鼠的水平;而且HSC和CLP移植实验结果显示TSG可显著增强造血干/祖细胞造血重建能力。机制研究发现,TSG通过激活能量感受器AMP依赖的蛋白激酶(AMPK)提高HSC/CLP重建及HSC向淋系分化的能力,使老龄小鼠HSC恢复到接近年轻小鼠的代谢机能,通过AMPK/Tet2介导的表观遗传调控使老龄小鼠骨髓HSC转录组及甲基化水平发生趋于年轻化的显著改变。

何首乌主要成分反式二苯乙烯苷改善造血干细胞衰老模式图

该研究显示,源自著名抗衰老中药何首乌的TSG,可通过激活AMPK/Tet2通路,发挥改善造血干细胞再生功能和抗免疫衰老的重要作用,为抗衰老药物开发提供了重要理论依据。与此同时,宣武医院李林教授牵头开发的中药I类新药“泰思胶囊”,是从何首乌中提取的TSG有效部位(TSG>80%),II期临床试验结果显示其对阿尔兹海默症患者早期认知功能障碍具有显著的改善作用,III期临床试验正在进行。何首乌TSG改善HSC衰老及其作用机制的发现,使延缓衰老助力健康老龄化在不久的将来成为可能。

该研究得到国家自然科学基金项目(82074112,81803537,82274121)、北京市杰出青年科学基金项目(JQ21026)、首都医科大学优秀青年人才项目(1220090104)等资助。

王伽伯,教授,博士生导师,首都医科大学中医药学院党委副书记、院长。国家中医药管理局高水平重点学科(中药药理学)学科带头人,首都健康老龄化创新研究中心副主任。担任中国药学会临床中药学专委会副主委、北京药理学会常务理事、《Future Integrative Medicine》创刊主编等。主要从事中药药理与创新药研究,功能代谢组学等。主持国家自然科学基金重点项目等12项,在《Hepatology》《Acta Pharmaceutica Sinica B》《Pharmacological Research》《Alimentary Pharmacology & Therapeutics》《Antioxidants and Redox Signaling》、《Journal of Advanced Research》等肝病或药理学权威期刊发表论文100余篇,入选爱思唯尔中国高被引学者(中药学)。作为主要执笔人撰写《中草药相关肝损伤临床诊疗指南》《何首乌安全用药指南》等国内和国际标准6部。以第一发明人获得发明专利授权10项(含美国专利1项)。研制中药新药获国家新药临床批文1个、军队医院制剂生产批文1个。获国家科技进步二等奖(2011-3)1项,省部级一等奖2项(2010-3,2020-2)。获评科技部中青年科技创新领军人才、北京市杰出青年科学基金项目、青年岐黄学者等。

张兰,研究员、教授,博士生导师,首都医科大学宣武医院药学部主任,国家药物临床试验机构副主任,首都医科大学临床流行病学与临床试验学系副主任。兼兼任中国药理学会常务理事、中国智慧药学联盟主席等。长期从事临床药学、临床试验及新药研发与转化。承担纵向课题42项,其中7项国家级课题。在国内外期刊发表论著200余篇,其中第一作者及通讯作者论文100余篇。获授权新药国际发明专利7项、中国发明专利14项。入选首都百名科技创新领军人才,北京市医院管理中心“登峰”计划等。

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