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增大氧化還原應(yīng)激信號閾值（RST）促進健康衰老

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月02日 19:05

　　眾所周知，活性氧（reactive oxygen species, ROS）在生命活動中扮演著雙重角色：有時候發(fā)揮有益的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用，有時候?qū)ι锎蠓肿雍图?xì)胞發(fā)揮有害的損傷作用，這種雙重特性引起了廣泛的關(guān)注，前者被定義為oxidative eustress, 后者定義為oxidative distress. 然而，如何區(qū)分這兩種作用至今仍不清楚。中國科學(xué)院生物物理研究所陳暢課題組提出并定義了區(qū)分這兩種作用的氧化還原應(yīng)激信號閾值（Redox-stress Signaling threshold, RST）概念，利用線蟲模型定量描述了該閾值并發(fā)現(xiàn)通過早期刺激增大RST可以促進線蟲健康衰老。這篇題為"Identification of the Redox-stress Signaling Threshold (RST): increased RST helps to delay aging in C. elegans"的研究論文近日在《Free Radical Biology and Medicine》在線發(fā)表。

　　為了識別并定量刺激誘導(dǎo)的ROS從有益作用轉(zhuǎn)變?yōu)橛泻ψ饔玫拈撝担悤痴n題組研究人員以秀麗隱桿線蟲為模型，用不同濃度百草枯（PQ）誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激對線蟲壽命的不同影響來描述和定量閾值。研究發(fā)現(xiàn)，存在一個PQ的節(jié)點濃度，低于這個濃度的PQ誘導(dǎo)產(chǎn)生的氧化應(yīng)激能延長壽命，而超過這個濃度的PQ誘導(dǎo)產(chǎn)生的氧化應(yīng)激對線蟲的生存是有害的。該研究量化并定義了這個閾值節(jié)點，命名為"氧化還原應(yīng)激信號閾值（Redox-stress Signaling threshold, RST）"。進一步研究發(fā)現(xiàn)，生命早期的幾種不同刺激，包括饑餓、運動和熱刺激，可以增大RST，增大RST可以提高細(xì)胞或個體的氧化還原應(yīng)激反應(yīng)能力（Redox-stress Response Capacity, RRC），從而促進健康衰老。

　　在正常衰老過程中，ROS濃度很容易達到閾值，引起氧化損傷，導(dǎo)致衰老。而早期刺激可以增加閾值，擴大ROS信號作用的范圍。所以，相同的ROS濃度可以保持在有利的信號作用范圍內(nèi)，也就是說，線蟲有更高的氧化刺激反應(yīng)能力。該研究發(fā)現(xiàn)了RST是生物體的一個屬性，是確定生物體響應(yīng)氧化還原刺激能力的重要參數(shù)，并且發(fā)現(xiàn) RST具有可塑性。通過早期刺激增大閾值將是促進健康衰老的有效策略。在氧化應(yīng)激與衰老研究中，以往主要通過補充抗氧化劑來減少氧化損傷以達到抗衰老的目的，是損傷發(fā)生后的一種補救方法。而該研究中采取的通過增加RST改善RRC，從而促進健康衰老的策略是一種自主的避免氧化損傷從而延緩衰老的主動健康策略，具有重要意義。相關(guān)機制及在高等動物中的研究正在進行中。

　　中國科學(xué)院生物物理所陳暢研究員為本文的通訊作者。副研究員孟姣為本文的第一作者。該課題獲得國家重點研發(fā)計劃、中國科學(xué)院重點戰(zhàn)略研究計劃先導(dǎo)B、國家自然科學(xué)基金重點項目的資助。