文章來源：醫諾維
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干細胞衰老是生物體衰老的重要驅動因素，衰老會導致腸道干細胞（ISC）受損，從而減少其數量和功能。早期研究顯示，調節腸道干細胞的活性可以促進腸道穩態和延長壽命。
氨基酸是人體組織的重要構成部分，也在衰老過程中起著關鍵的作用。此前研究表明，限制、增加某些特定氨基酸的攝入量，可以減緩衰老過程。
天冬酰胺（Asn），是一種人體非必需氨基酸，它可以在人體內合成或通過飲食獲取，在細胞增殖中起著至關重要的作用。目前，尚不清楚天冬酰胺在腸道干細胞衰老中的作用。
2024年11月25日，四川大學華西醫院陳海洋等研究人員在” Aging Cell “期刊上發表了一篇題為” Asparagine prevents intestinal stem cell aging via the autophagy-lysosomal pathway “的研究論文。
研究顯示，天冬酰胺對腸道干細胞具有顯著的抗衰老能力，可以抑制老腸道干細胞的過度增殖，維持腸道穩態，并延長壽命。
此外，天冬酰胺還能增強老年小鼠腸道類器官的功能，表明其具有增強腸道干細胞功能的抗衰老能力。
在這項研究中，研究人員利用果蠅模型篩選了多種氨基酸，經過初步篩選發現，天冬酰胺可以增強衰老果蠅腸道干細胞的功能。對不同組果蠅腸道分析發現，與年輕組相比，衰老果蠅腸道中的天冬酰胺水平更低。
此外，與對照組相比，喂食天冬酰胺可以提升腸道中天冬酰胺水平，抑制衰老果蠅的腸道干細胞過度增殖和腸道增生，并改善了衰老果蠅的攀爬能力。
不僅如此，過度表達天冬酰胺合成酶（ASNS），可以促進天冬酰胺合成，效果與補充天冬酰胺一樣。
進一步分析發現，敲低年輕果蠅ASNS基因，會導致與年齡相關的腸道干細胞功能下降，并顯著縮短了果蠅的壽命。然而，補充天冬酰胺可延長果蠅的壽命。
補充Asn延長了果蠅的壽命
對腸道功能分析發現，補充天冬酰胺可以保護衰老果蠅腸道酸堿平衡，并增強腸道屏障功能，可防止因腸道干細胞衰老而導致的胃腸道功能衰退。
RNA測序分析發現，腸道干細胞中ASNS表達降低，會導致溶酶體和自噬相關基因的下調，自噬溶酶體途徑在細胞、組織和生物體的穩態中起著至關重要的作用。
機制分析發現，天冬酰胺通過抑制MAPK信號通路，激活自噬-溶酶體信號通路發揮作用，防止了腸道干細胞因衰老而出現的功能衰退。
最后，為了證實天冬酰胺在哺乳動物中的作用，研究人員還分析了小鼠腸道類器官，用天冬酰胺處理衰老小鼠腸道的類器官后，可顯著提高類器官的出芽率和形成率，表明補充天冬酰胺可改善衰老類器官的功能。
研究人員表示，此前對天冬酰胺的研究主要集中在腫瘤方面，而不清楚天冬酰胺的其他功能，這項研究發現，非必需氨基酸天冬酰胺，在維持腸道穩態和延長壽命方面發揮著極好的作用。
研究人員強調，雖然我們使用小鼠類器官驗證了效應，但還需要在哺乳動物模型中進行體內驗證，目前還不能直接轉化為臨床應用。
綜上，這項研究表明，天冬酰胺可以增強衰老果蠅腸道干細胞的功能，減輕了腸道的功能和屏障損傷，并延長了壽命。
