热量限制(Calorie Restriction, CR)可以延长寿命早已是学界共识,选择不同的禁食方式改善健康是目前常见的一种实行热量限制的方法。
但严格禁食还是太痛苦了,有没有一种方法,可以欺骗我们的身体,让它“觉得自己没吃到东西”,从而达到延寿的目的呢?
本周厦门大学团队发布的两篇《自然》(Nature)给了我们一些希望:研究者揭示了一种被长期忽视的天然物质——石胆酸(LCA),可能是热量限制延寿效果背后的关键分子[1,2]。
甚至哈佛大学的明星科学家大卫·辛克莱尔(David Sinclair) 本人都在《自然》上发表了一篇评论说:“如果该模型后续得到证实,那这些发现将被视为将热量摄入与衰老相关疾病联系起来的一个里程碑,也将成为利用胆汁酸治疗疾病的催化剂。”[11]
很多关注健康、衰老干预的媒体都第一时间报道了这项研究,甚至不少自媒体都喊出了“新延寿灵药”的口号,也有不少读者问我们:“可以开始吃相关产品了吗”。
其实和此前长寿之家Changshou.com报道过的“二甲双胍延长41.4%寿命一样”,我们认为部分报道并不准确。
那具体是怎么回事?请看我们为你详细解读。(也可以直接拉到结尾看结论)
石胆酸的延缓衰老机制:一场从细胞到动物的革命
首先,我们还是先看看大家最关心的——延寿效果这一项到底如何?
石胆酸作为胆汁酸的一种,曾经在多个实验模型中表现出延寿的潜力。而事实上,石胆酸的延寿能力并不是首次被发现,早在2010年的一项研究就已经发现了它对酵母菌的延寿效果[3]。
本次厦门大学的研究发现,不用对饮食中的热量进行限制,只需要用石胆酸(LCA)代偿,也可以实现延长低等动物寿命的作用。
研究团队首先发现,在热量限制的小鼠体内,石胆酸能够激活经典的抗衰老信号通路关键蛋白——AMPK(腺苷酸活化蛋白激酶)。AMPK被誉为细胞内的“能量传感器”,它能够在细胞能量匮乏时,调节一系列代谢过程,例如促进脂肪酸氧化、抑制脂肪合成等[5]。
为了深入了解石胆酸的作用,并进一步揭示热量限制背后的真相。研究人员对热量限制小鼠的血清进行了代谢组学分析,逐个排查了341个小分子化合物。最终,他们发现,有6种小分子能够激活AMPK,其中只有石胆酸在符合热量限制的剂量浓度下,成功启动了AMPK通路。
接下来,研究团队对石胆酸在不同实验模型中的延寿作用进行了验证。在果蝇中,服用石胆酸的个体寿命延长了7%至10%;而在线虫中,寿命甚至延长了20%以上。
但在小鼠实验里,这种寿命延长效果并不明显——这一点我们从论文提供的图标里也能看出来:代表寿命的红色的线和绿色的线并没有明显分离。(研究者同样提供了线虫的干预结果,可以明显看出区别)


当然研究者也意识到了这个问题,所以他们转而对小鼠进行了“体能测试”,结果出乎意料——服用石胆酸的老鼠跑得更远、持续时间更长,握力也明显优于对照组。这表明,石胆酸确实能逆转年龄相关的体能退化,改善衰老带来的功能丧失。
除此之外,本次《自然》两连发的另外一个重要发现是:研究还进一步探索了石胆酸LCA背后的靶点。或者说这其实更有价值,只有了解了真正作用的方法,才可以进一步朝着转化前进。
研究人员通过一系列分子机制的分析,发现石胆酸通过著名的“长寿蛋白”SIRT1去乙酰化修饰下调v-ATPase,从而激活了AMPK经典的信号通路。
但在进行体外重组验证时,却发现这个系统“失灵”了,因此他们推测细胞中还有一个成分在这个过程中起到了关键作用。最终他们从1655个SIRT1互作蛋白中筛选出这个关键蛋白——TULP3。至此,石胆酸作用机制逐渐浮出水面:它通过激活TULP3-sirtuin-v-ATPase-AMPK轴,在细胞层面调控代谢,发挥衰老抑制效果。
这一发现不仅填补了热量限制引发的代谢信号在延缓衰老中的空白,也为石胆酸作为潜在的衰老干预药物提供了坚实的理论依据。
但其实,早在2010年的一项研究中,科学家们就发现在酵母中,石胆酸能够延长它们的“寿命”。这项发现可能并不起眼,但却为后来的研究奠定了基础[3]。
在这项研究中,研究者通过化学基因筛选,寻找在热量限制条件下能够延长酵母寿命的化合物。结果显示,包括脱氧胆酸、鹅脱氧胆酸、脱氢胆酸和猪脱氧胆酸在内的几种胆汁酸,虽然也有效果,但远不如石胆酸明显[3] 。

在当时,也许是因为实验条件有限,尽管石胆酸展现出了明显的效果,研究者并未深入探索LCA的分子机制,这一留白成为了后续研究者心中的一个谜团。
而这两篇《Nature》文章无疑为14年前的疑问提供了一个完美的解答,揭示了LCA干预衰老的关键机制,成功完成了从细胞层面到动物实验的突破性跨越。
如此看来,石胆酸似乎是个可以抑制衰老的“好东西”,但是根据石胆酸在人体内的表现,堪称“黑白两道通吃”的两面派。
石胆酸的“黑白通吃”:毒性与疗效并存
石胆酸的名字可能并不为大众所熟知,但它在胆汁酸家族中却占有一席之地。作为一种次级胆汁酸,石胆酸并不是直接由肝脏分泌,而是通过肝脏分泌的胆汁酸在肠道微生物的作用下转化而成。
在我们身体的代谢过程中,石胆酸扮演着不容忽视的角色。它不仅参与脂肪的消化吸收,还与胆固醇的代谢密切相关。
然而,石胆酸并不那么单纯。
石胆酸由于其极强的疏水性,而成为众多胆汁酸中毒性最强的一种[6]。

长期高浓度的石胆酸会对肝脏产生不良影响,破坏磷脂和鞘脂的平衡,进而引发胆汁淤积,严重损害肝脏功能[7]。而高脂饮食会造成次级胆汁酸浓度升高,例如脱氧胆酸 (DCA) 和石胆酸,不仅会促发炎症反应导致结肠炎,还会使Wnt/β-catenin 信号通路失调,诱发结直肠癌[6]。
尽管石胆酸具有显著的毒性,但它有时候还会扮演“白天使”的角色,比如在肿瘤治疗中,石胆酸显示出了独特的疗效。研究表明,石胆酸能够有效杀死一些癌细胞,如人神经母细胞瘤、乳腺癌、前列腺癌、肝癌、肾母细胞瘤、胆囊癌,甚至是胰腺癌细胞。这些发现让石胆酸在癌症治疗中的潜力得到了进一步验证[8,9]。
LCA的抗肿瘤机制是怎样的呢?研究者推测LCA可能通过激活肿瘤细胞膜上的胆汁酸受体TGR5,从而通过未知机制,调节掌握肿瘤细胞生死的Caspase家族蛋白的活性,最终导致癌细胞的死亡[8]。
综上所述,石胆酸虽然有毒性,但也在癌症治疗中发挥不错的疗效,最重要的是还有延寿潜力,如此也算是功过相抵吧。
那普通人可以选择石胆酸作为日常的营养补充剂吗?别急,往下看。
石胆酸:别随便吃,安全性与研究挑战仍待突破
虽然石胆酸对诸多癌症有治疗效果,但截至目前,它尚未被广泛用于临床作为一种成药。
而且,石胆酸在延缓衰老领域展现出巨大的潜力,但将其作为直接的延缓衰老药物还需要更多的研究和时间来验证。
首先,石胆酸的毒性问题不容忽视。胆汁酸中毒通常与胆汁淤积密切相关,而长期、大量摄入石胆酸可能对肝脏和胆道系统造成不良影响。
目前市面上已有几种胆汁酸类药物,如熊去氧胆酸(UDCA),这类药物被认为相对安全,广泛应用于治疗肝脏疾病和胆固醇结石[10]。但是,熊去氧胆酸与石胆酸在结构和作用机制上有所不同,不能代替使用。
其次,尽管在动物实验中石胆酸表现出延长寿命的潜力,但目前缺乏足够的临床医学证据支持它作为延缓衰老药物的应用。厦门大学的研究团队目前已开始在猴子身上进行相关实验,但实验结果尚未完全公开和确认。
下面是长寿之家Changshou.com对本次研究的总结,:
厦大团队研究的关键在于“发现了石胆酸在通过热量限制抑制衰老效果中的靶点和机制,包括筛选出了TULP3这个关键蛋白”,这对后续的研究和药物开发起到了重大意义;
本次研究还补充了石胆酸延寿研究在小鼠中的实验结果,并明确了石胆酸在缓解小鼠机能下降上的作用。
这两篇研究还不能给石胆酸封为“延寿灵药”,大家更不要立刻找来相关补品来吃。
总之,让研究的归研究,日常的归日常。也欢迎大家继续关注长寿之家Changshou.com,我们的专业团队会持续为你带来关于长寿研究的最新进展与通俗解读。
作者 | 朵朵海棠
编辑 | 玛洛恩
参考资料:
[1]Qu, Q., et al. Lithocholic acid phenocopies anti-ageing effects of calorie restriction. Nature.2024 Dec 18.doi: 10.1038/s41586-024-08329-5. Online ahead of print.
[2]Qu, Q., et al. Lithocholic acid binds TULP3 to activate sirtuins and AMPK to slow down ageing. Nature. 2024 Dec 18.doi: 10.1038/s41586-024-08348-2. Online ahead of print.
[3]Goldberg, A. A., Richard, V. R., et al. Chemical genetic screen identifies lithocholic acid as an anti-aging compound that extends yeast chronological life span in a TOR-independent manner, by modulating housekeeping longevity assurance processes. Aging (Albany NY). 2010 Jul;2(7):393-414.
[4]Fontana, L., Partridge, L., & Longo, V. D. Extending Healthy Life Span—From Yeast to Humans. Science. 2010 Apr 16;328(5976):321-6.
[5]Zhou, G., Myers, R., et al. Role of AMP-activated protein kinase in mechanism of metformin action. J Clin Invest. 2001 Oct;108(8):1167-74.
[6]Zeng, H., Umar, S., et al. Secondary bile acids and short chain fatty acids in the colon: a focus on colonic microbiome, cell proliferation, inflammation, and cancer. Int J Mol Sci. 2019 Mar 11;20(5):1214.
[7]Matsubara, T., Tanaka, N., et al. Lithocholic acid disrupts phospholipid and sphingolipid homeostasis leading to cholestasis in mice. Hepatology. 2011 Apr;53(4):1282-93.
[8]Arlia-Ciommo, A., Piano, A., et al. Mechanisms underlying the Anti-Aging and Anti-Tumor effects of lithocholic bile acid. Int J Mol Sci. 2014 Sep 18;15(9):16522-43.
[9]Schwarcz, S., Kovács, P., et al. The bacterial metabolite, lithocholic acid, has antineoplastic effects in pancreatic adenocarcinoma. Cell Death Discov. 2024 May 23;10(1):248.
[10]Primary biliary cholangitis - Diagnosis and treatment - Mayo Clinic. (n.d.).
[11] Sinclair, D. A. (2024). A bile acid could explain how calorie restriction slows ageing. Nature.