一种新发现的维生素B2抗衰老功能

原创 Verity Townsend 阿尔茨海默病

神户大学（Kobe University）的一组研究人员透露，在暴露于衰老压力的细胞中添加维生素 B2 会增加线粒体产生能量的能力并防止细胞衰老。研究团队包括生物信号研究中心的 Kamada Shinji 教授和研究助理 Nagano Taiki 等。

神户大学12月13日消息

先前已有研究表明，体内老化（即衰老）细胞的积累会导致与年龄相关的疾病和全身衰老。因此，使用含有维生素 B2 的补充剂和药物来抑制细胞衰老，有可能预防和改善与年龄相关的疾病并延长人们的健康寿命。

这些研究成果发表在《细胞分子生物学》（Molecular Biology of the Cell）杂志上。该国际学术期刊由美国细胞生物学学会出版，全球有超过7,500名分子生物学研究人员为会员。

研究于2021年11月1日发表在《Molecular Biology of the Cell》（最新影响因子：4.138）杂志上

要点

身体的老化是由老化细胞的积累引起的。小鼠实验表明，可以通过抑制这种积累来预防或治疗与年龄相关的疾病。

该研究小组发现了一种抗衰老现象，即细胞吸收维生素 B2 的能力因压力而增加。

维生素 B2 通过激活产生能量的线粒体来抑制细胞衰老。

对维生素 B2 与抑制衰老之间的关系进行更详细的研究，可能会导致制定简单且安全的年龄相关疾病治疗计划，包括饮食计划和补充剂。

研究背景

日本是一个超老龄化社会，因此，老龄化研究对于解决随之而来的医疗和福利问题以及帮助人们更健康地生活变得越来越重要。身体老化的过程尚不完全清楚，但构成身体的细胞的老化已被证明是一个因素。随着细胞分裂周期不断重复，每条染色体末端的端粒区域变短，最终导致细胞衰老，即细胞失去分裂能力。

后来的研究表明，端粒区域的减少并不是唯一涉及的因素，各种类型的压力（如 DNA 损伤和活性氧爆发）也会引发细胞衰老。人们认为，这种压力暴露导致的老化细胞随着年龄的增长而在体内积聚。

十多年的衰老研究表明，衰老细胞具有导致身体每个器官功能衰退的有害能力。此外，已经发现，通过防止衰老细胞的积累，可以预防或改善随着人们变老而更频繁发生的与年龄相关的疾病，例如癌症、心血管疾病、阿尔茨海默病和糖尿病。全世界都在激烈竞争以开发通过防止这种积累来延长人们健康寿命的药物，但是由于副作用等各种问题，这种药物尚未上市。

另一方面，维生素是保持人体正常运作所必需的微量营养素。由于人体无法合成维生素，因此必须从食物和饮品中吸收。维生素 B2（也称为核黄素）广泛存在于肉类、蛋类和乳制品等食物中，是能量生成和代谢的重要维生素。缺乏会导致口腔肿胀和贫血等症状。另一方面，过量摄入维生素 B2 没有负面影响，因为它很快就会被身体排出体外。尽管维生素 B2 是维持健康的必需营养素，但尚未对其与衰老的关系进行研究。该研究小组开始研究维生素 B2 对衰老的影响，希望如果日常维生素可以抑制细胞衰老，这将有助于提供低成本和安全的抗衰老药物。

研究方法

研究小组发现了通过增加产生的SLC52A1的量，就能抵抗细胞衰老的现象。SLC52A1是负责将维生素B2运送到细胞的蛋白质(维生素B2转运体)。当SLC52A1的产量增加时，即使在应激条件下(用药物处理人类细胞以损伤DNA并诱导衰老)，细胞衰老也不会立即发生。在此基础上，研究人员进行了一项实验，他们将细胞暴露在应激环境中，然后增加培养液中维生素B2的含量。他们发现，抵抗衰老的能力随着溶液中维生素B2的含量而增加。在细胞内，维生素B2被转化为一种叫做黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)的物质，这是一种辅酶，能促进生物活动(如能量产生)所必需的化学反应。事实上，暴露在应激条件下的细胞中FAD的数量增加，导致原本被运输到细胞中转化为FAD的维生素B2，从而抑制衰老。

接下来，研究小组将重点放在线粒体上，探究FAD抑制细胞衰老的机制。已知线粒体功能下降导致细胞衰老，FAD作为呼吸链复合体II辅酶，在线粒体能量生产中起重要作用。当研究人员调查线粒体的反应时，他们惊讶地发现，在受到压力的细胞中，线粒体活动暂时增加，随后活动下降导致衰老。此外，通过增加培养液中维生素B2的含量，研究人员能够保持高水平的应激介导的线粒体活动，这也允许保持高水平的抗衰老。

最后，研究人员试图阐明线粒体活动和抗衰老之间的联系。为此，他们研究了AMPK酶的活性，该酶能检测细胞内的能量不足，并发现AMPK的活性被线粒体活性抑制。相反，用药物抑制线粒体活性会导致AMPK被激活，并向p53（诱导细胞衰老)蛋白发送信号来阻止细胞分裂，从而导致衰老状态。以上结果表明，维生素B2通过抑制AMPK和p53的功能，增加应激细胞的线粒体活性，防止衰老。

处于压力下的细胞会产生 SLC52A1 并增加它们对细胞外维生素 B2 的吸收。一旦进入细胞，维生素 B2 就会转化为 FAD，并通过成为线粒体呼吸链复合体 II 的辅酶来增加线粒体能量的产生。因此，AMPK 和 p53（诱导细胞衰老）失活，因此压力介导的细胞衰老受到抑制

进一步研究

维生素B2很容易从食物和补充剂中吸收，如果摄入过多，就会迅速排出体外。因此，我们希望利用本研究揭示的维生素B2的细胞抗衰老特性，开发出针对年龄相关疾病的简单而安全的治疗方法。接下来，研究小组将通过动物实验验证维生素B2的抗衰老作用，最终开发出药物。

创立于1902年的神户大学

参考文献

Source：Kobe University

A newly discovered anti-senescence function of Vitamin B2

Reference：

Nagano T, Awai Y, Kuwaba S, Osumi T, Mio K, Iwasaki T, Kamada S. Riboflavin transporter SLC52A1, a target of p53, suppresses cellular senescence by activating mitochondrial complex II. Mol Biol Cell. 2021 Nov 1;32(21):br10. doi: 10.1091/mbc.E21-05-0262. Epub 2021 Sep 15. PMID: 34524871.

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