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安理汇||文献分享 肉桂醛通过维持线粒体稳态延缓间充质干细胞衰老

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【文献摘要】2024年6月,中国中医科学院中药研究所的相关研究人员在《Journal of Biological Regulators and Homeostatic Agents》上发表了题为Cinnamaldehyde Delays the Senescence of Mesenchymal Stem Cells by Maintaining Mitochondrial Homeostasis的研究论文,揭示了肉桂醛通过多种机制显著延缓MSCs衰老,展现出其作为抗衰老药物的应用前景。

亮点概述

● 本研究首次揭示肉桂醛(Cina)在延缓间充质干细胞(MSCs)衰老方面的显著作用,提出其作为潜在抗衰老药物的可能性。

●Cina通过促进细胞增殖、降低衰老标志物、维持染色质和线粒体稳态,展示了多重抗衰老机制。

● 研究结果强调了维持干细胞多能性及增强其分化能力的重要性,为未来的干细胞相关治疗提供了新思路。

值得关注

     研究中使用了安理科技的细胞能量代谢检测试剂盒(ALS22011)进行了Seahorse检测,用于评估肉桂醛(Cina)对间充质干细胞(MSCs)线粒体能量代谢的影响。相关检测内容包括:

1. 线粒体功能评估:Seahorse实验测量细胞的氧消耗率(OCR)和酸化速率(ECAR),从而评估线粒体的呼吸能力和细胞代谢状态。
2. ATP生成的检测:通过分析细胞在不同条件下的ATP产生情况,研究Cina对线粒体能量生成的保护作用。
3. 氧化还原平衡的监测:Seahorse实验帮助确认Cina在维持细胞内氧化还原状态方面的有效性,进一步验证其抗衰老作用。
     综上所述,Seahorse实验为评估Cina在MSCs中促进线粒体功能和能量代谢提供了重要的数据支持。

     目前,安理科技已推出多款细胞能量代谢检测试剂盒,用于实时评估细胞能量代谢通路,研究线粒体和糖酵解功能。该系列试剂盒经不断创新优化,可极大简化实验流程、提高实验效率,获得高质量、更稳定的实验数据。

 

 

安理科技[Alicelligent]提供多种细胞能量代谢检测试剂盒

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研究背景

       随着年龄的增长,人体的生理功能和细胞再生能力下降,导致衰老相关疾病的发生。干细胞的衰老被认为是导致机体衰老的关键因素,因此研究延缓干细胞衰老的方法成为重要的科学任务。

     肉桂醛(Cina)是从肉桂枝条或肉桂树皮中提取的挥发油的主要成分。它是一种醛有机化合物,具有抗炎、解热、镇痛、抗肿瘤、抗菌、降血糖、抗肥胖和神经保护作用。它对影响神经系统、心血管系统、肿瘤、糖尿病和其他疾病的临床状况具有特定的预防和治疗意义。由于这些特点,Cina作为预防和保健的天然药物具有巨大的临床和市场潜力。最近的研究表明,Cina可以通过维持氧化还原稳态来减少神经细胞的衰老。此外,Cina已被证明可以通过激活角质形成细胞中的NRF2和下调衰老标志物CDKN2A/p16INK4A来延缓内皮细胞衰老。这些观察结果表明,Cina可能具有潜在的抗衰老作用,因此需要进一步研究和鉴定其为潜在的抗老化剂。
引言

      干细胞的数量和功能随着年龄的增长而减少,影响机体的自我修复能力。研究表明,维持干细胞的稳定状态和延缓其衰老是预防衰老的重要途径。

肉桂醛(Cina)具有抗炎、抗肿瘤等多种活性,可能通过调节干细胞的衰老过程发挥抗衰老作用。因此,本研究旨在探讨Cina在MSCs衰老中的作用及其机制。
结果与讨论

1. 增殖和衰老:

●Cina对增殖的促进:Cina在低剂量(10-50µM)下显著提升了SHED和ADSC的增殖率,并在长期培养中保持了较高的增殖活性。
●衰老标志物的降低:Cina处理后,SA-β-gal阳性细胞数量显著减少,同时P16、P21、IL-6和IL-8等衰老标志物的mRNA水平也显著降低,显示出延缓衰老的效果。

 

2.染色质稳定性

●H3K9me3的增加:Cina处理显著提高了H3K9me3的表达,标志着染色质的稳定性得到了维持。

●细胞周期分析:Cina显著降低了G1期细胞的比例,逆转了衰老引起的细胞周期阻滞,增加了Ki67阳性细胞的数量,表明细胞增殖潜力增强。

3.多能性和分化:
●基因表达调控:转录组分析显示,Cina上调了与干细胞多能性相关的基因,显著下调了与衰老相关的P53通路和RAS相关蛋白1(RAP1)信号通路的基因。
●成骨和成脂分化能力的增强:与衰老的SHED相比,Cina显著提高了MSCs的成骨和成脂分化能力,并增加了相关基因(如BMP4、RUNX2、SPP1、AQP1、EBF2、AdipoQ)的表达。
4.线粒体功能:
●膜电位和ATP产生:Cina显著逆转了衰老引起的线粒体膜电位下降,恢复了氧化还原平衡和ATP的生成,表明其对线粒体功能的保护作用。
●氧化还原状态的维持:Cina的处理帮助维持细胞内的氧化还原平衡,增强了细胞的能量代谢

5.机制探讨

●研究还表明,Cina通过下调P53和RAS相关蛋白1(RAP1)信号通路,降低了与衰老相关的基因表达,增强了MSCs的再生能力。

     总之,作者的研究揭示了Cina在延缓MSCs衰老中的作用。Cina促进MSCs的增殖,保持其增殖活性,并保持其多能性。在此过程中,Cina通过维持异染色质稳定性和线粒体稳态来维持MSCs的稳态,从而延缓衰老。Cina是一种天然活性小分子,具有低成本、强药理活性和低毒性,有望成为一种潜在的抗衰老药物,有助于延缓衰老和治疗年龄相关疾病。

 


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2024年10月28日 11:21
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