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刘慈欣笔下的科幻巨作《三体》中,三体人靠着在极端环境下生存的硬核技能,成了人类想象中生命极限的象征。不管是恒星剧变、极寒酷热,他们都能泰然处之,这种超乎寻常的适应能力也不禁让人思考:长寿的秘密是不是也藏在类似的生存智慧里?

虚构的三体人或许遥不可及,但现实里还真有这么一位“地表最强生物”,其顽强程度足以与之媲美。

它长这样:

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是不是感觉挺可爱的,那来看看它的真实样貌(高能预警) [1]:

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滑动查看:这真的是地球物种吗……

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 苦寻千年的长寿密钥,竟藏脱水程序里?

应该没被吓到吧?它的学名叫水熊虫(Tardigrada),又称缓步动物,体长通常在50微米至1.2毫米之间,别看它外形有点劝退,但它的生存能力可着实有些强悍:从-272°C的冰封地狱再到150°C的炎炎烈火,甚至是高压、紫外线照射乃至宇宙辐射,它都能轻松应对 [2]。

三体人有个绝活:脱水成卷,待恒纪元来临时泡水复活。类似的,水熊虫能稳坐多项生存记录的C位,靠的是一种称为隐生(Cryptobiosis,可以类比为一种干燥状态)的行为[3]。

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此模式下,它的身体会脱水并形成紧凑的球状结构,细胞内物质形成无定形玻璃态,限制分子运动与代谢活动以保护生物大分子。

但是,脱水难免会对身体造成一些损伤,可回看恢复过程发现,水熊虫依然生龙活虎?对正常和“干燥”水熊虫的代谢组学进行了分析,科学家们发现,干燥组体内海藻糖的相对丰度飙升[3],高了对照组足足5倍!

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图注:并且海藻糖和其合成途径的前体 UDP-葡萄糖具有较高的 MDA 值(MDA 值越高,说明该代谢物越能区别水合和干燥样品),表明它们是区分干燥和水合缓步动物的重要代谢物

海藻糖?怎么听着既熟悉又陌生,其实目前市面上已经有许多以海藻糖为主的产品,就比如一些标榜“无蔗糖”的食品,常常用它来代替蔗糖。

作为一种天然非还原性双糖,海藻糖不易被酸或 α-葡萄糖苷酶水解,而且它不光是水熊虫的救命稻草,还广泛存在于细菌、植物、真菌和昆虫中[5],帮助它们在极端环境中稳住局面,也有人称它为“生命之糖”。

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图注:海藻糖的结构式

它主要通过两种机制保护细胞:一是通过氢键与生物分子结合,替代水分子,维持蛋白质的天然构象[6],二是玻璃化细胞状态,降低细胞中的分子扩散速率和生化反应速度,防止在干燥状态下可能出现的蛋白质变性、聚集和膜泄漏等有害过程[7]。

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图注:左:随着海藻糖糖浓度的增加,它们与蛋白质羧基形成氢键,从而使得在干燥后,代表这些氢键的羧基带在红外光谱中能够更好地保留下来(图左箭头处,虚线代表蛋白对照)

看起来海藻糖真是把保护细胞真是做到了面面俱到,既然都能被称作“生命之糖”,在抗衰方面,它会不会也是一把好手?

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不是甜蜜陷阱,而是真的“甜蜜蜜”

答案妥妥的是:Yes!海藻糖不光赋予水熊虫在极端条件下的硬核生存能力,还在人类的长寿和健康研究里开始大秀肌肉。从延寿到抗炎,再到延缓生殖衰老,可谓是全能!

一个直观的证据:延寿

一项来自线虫的研究结果显示,海藻糖能延寿近32%[8]。而且不管什么时候开始使用海藻糖都有效果,举个例子:老年阶段(20天成虫阶段)开始使用,仅几天后海藻糖就稳稳抑制了与年龄挂钩的生存能力下滑,显着延长剩余寿命。

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图注:海藻糖提升线虫寿命

抗炎

除了延寿技能点满,海藻糖的抗炎能力也是一流,它能降低巨噬细胞(免疫细胞)促炎因子IL-6和TNF-α的分泌水平,同时抑制细胞炎症介质(PGE2和一氧化氮NO)的产生[9]。(看来海藻糖能多管齐下,影响炎症反应中的多个关键节点发挥效果。)

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图注:海藻糖的抗炎功效

改善神经退行性疾病

海藻糖能降低阿尔兹海默症小鼠模型神经元中Aβ40(含有 40 个氨基酸残基的 β-淀粉样蛋白肽,其积累与AD密切相关)水平约50%,而且这个效果比自噬激活剂雷帕霉素更为明显[10]。

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不同于传统自噬激活剂(雷帕霉素)治疗AD的路子 [11],海藻糖另辟蹊径,走了一条独立于自噬的硬核路线——降低β-分泌酶 BACE1活性,阻断它与淀粉样前体蛋白APP相互作用,减少Aβ40的产生。

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图注:即使在抑制自噬体形成的情况下,海藻糖仍能有效降低Aβ40水平,ICQ 是一种衡量两种荧光标记物在细胞内共定位程度的指标,其降低代表细胞中 APP 和 BACE1 的共定位程度减少

睾丸衰老

生殖能力方面,有研究表明[12],海藻糖不仅可以增加小鼠睾丸Sertoli细胞中紧密连接蛋白ZO1(维持血睾屏障完整性)的表达量,还能激活Sertoli细胞的自噬活性以及减少细胞中线粒体的肿胀和碎片化问题。

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再说点大家最喜闻乐见的:精子质量分析[12]。结果表明,经过海藻糖的加持,小鼠精子浓度、活力和运动能力都出现提升,异常精子率也降低了,整体精子质量获得巨大提升,生育力BUFF加满(bushi)!

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低GI抗衰新选择

海藻糖的安全性总体上被认为较高,我国也已将其列入《食品添加剂使用标准》(GB 2760),成人、儿童、孕妇都能放心食用。现在烘焙食品、饮料、糖果和巧克力里都能看到它的身影,而且在海外还存在多种含有海藻糖的膳食补充剂。

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比如能增强自噬,帮助维持细胞功能,促进认知健康和神经功能的Trehalose Complex,或者是纯海藻糖粉形式的Trehalose Powder,不仅改善消化,还带有抗氧化效果。

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不过得提醒一下,海藻糖毕竟是个糖类,所以还得留意一下它的升糖情况。

来看看这项来自国外的研究[14]:相比老年对照组,接受海藻糖干预组的大鼠,HOMA-IR(该值越高,胰岛素抵抗越严重)水平直降18.1%,蔗糖组大鼠则毫不意外地翻车了:HOMA-IR水平升高14.3%,表明海藻糖是种有效的膳食干预手段,帮助降低老年大鼠的胰岛素抵抗。

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图注:HOMA-IR算法:空腹胰岛素 (mIU/L) × 空腹血糖 (mg/dL)) / 405

再来直观感受下海藻糖的升糖情况[15]:

相比快速升高的葡萄糖组,受试者在摄入海藻糖溶液后血糖水平上升的更为缓慢温和,峰值也明显比葡萄糖组低。胰岛素水平的变化趋势也表明,由于血糖水平上升较为温和,胰岛素水平的升高幅度也低于葡萄糖组,海藻糖表现出更平稳的代谢特性。

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图注:W=水,G=葡萄糖,T=海藻糖,较高的 曲线下面积值(AUC)意味着该物质在血液中的浓度较高且/或持续时间较长,反之亦然

由此我们也可以发现,海藻糖并不是代糖,只是低GI(升糖指数)糖的一种,过量摄入仍可能会影响血糖,糖尿病患者若考虑食用,还得结合自身用药情况(如胰岛素剂量)和血糖监测结果,由医生评估风险后再做决策。

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当然也不是只有这一种糖能拿来抗衰。点击下方卡片,后台回复 糖 看看还有哪些能拿来抗衰的糖类吧!

时光派点评

在今后的日常生活中,也可以适量尝试含有海藻糖的食品,看看对你的健康管理有没有辅助效果。派派最后再提醒一下大家,科学控糖需遵循WHO建议——每日添加糖摄入量不超过总热量5%(约25g),糖类虽“好”,但不能贪多。

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