撰文 | 宋文法
干细胞衰老是生物体衰老的重要驱动因素，衰老会导致肠道干细胞（ISC）受损，从而减少其数量和功能。早期研究显示，调节肠道干细胞的活性可以促进肠道稳态和延长寿命。
氨基酸是人体组织的重要构成部分，也在衰老过程中起着关键的作用。此前研究表明，限制、增加某些特定氨基酸的摄入量，可以减缓衰老过程。
天冬酰胺（Asn），是一种人体非必需氨基酸，它可以在人体内合成或通过饮食获取，在细胞增殖中起着至关重要的作用。目前，尚不清楚天冬酰胺在肠道干细胞衰老中的作用。
2024年11月25日，四川大学华西医院陈海洋等研究人员在" Aging Cell "期刊上发表了一篇题为" Asparagine prevents intestinal stem cell aging via the autophagy-lysosomal pathway "的研究论文。
研究显示，天冬酰胺对肠道干细胞具有显著的抗衰老能力，可以抑制老肠道干细胞的过度增殖，维持肠道稳态，并延长寿命。
此外，天冬酰胺还能增强老年小鼠肠道类器官的功能，表明其具有增强肠道干细胞功能的抗衰老能力。
在这项研究中，研究人员利用果蝇模型筛选了多种氨基酸，经过初步筛选发现，天冬酰胺可以增强衰老果蝇肠道干细胞的功能。对不同组果蝇肠道分析发现，与年轻组相比，衰老果蝇肠道中的天冬酰胺水平更低。
此外，与对照组相比，喂食天冬酰胺可以提升肠道中天冬酰胺水平，抑制衰老果蝇的肠道干细胞过度增殖和肠道增生，并改善了衰老果蝇的攀爬能力。
不仅如此，过度表达天冬酰胺合成酶（ASNS），可以促进天冬酰胺合成，效果与补充天冬酰胺一样。
进一步分析发现，敲低年轻果蝇ASNS基因，会导致与年龄相关的肠道干细胞功能下降，并显著缩短了果蝇的寿命。然而，补充天冬酰胺可延长果蝇的寿命。
对肠道功能分析发现，补充天冬酰胺可以保护衰老果蝇肠道酸碱平衡，并增强肠道屏障功能，可防止因肠道干细胞衰老而导致的胃肠道功能衰退。
RNA测序分析发现，肠道干细胞中ASNS表达降低，会导致溶酶体和自噬相关基因的下调，自噬溶酶体途径在细胞、组织和生物体的稳态中起着至关重要的作用。
机制分析发现，天冬酰胺通过抑制MAPK信号通路，激活自噬-溶酶体信号通路发挥作用，防止了肠道干细胞因衰老而出现的功能衰退。
最后，为了证实天冬酰胺在哺乳动物中的作用，研究人员还分析了小鼠肠道类器官，用天冬酰胺处理衰老小鼠肠道的类器官后，可显著提高类器官的出芽率和形成率，表明补充天冬酰胺可改善衰老类器官的功能。
研究人员表示，此前对天冬酰胺的研究主要集中在肿瘤方面，而不清楚天冬酰胺的其他功能，这项研究发现，非必需氨基酸天冬酰胺，在维持肠道稳态和延长寿命方面发挥着极好的作用。
研究人员强调，虽然我们使用小鼠类器官验证了效应，但还需要在哺乳动物模型中进行体内验证，目前还不能直接转化为临床应用。
综上，这项研究表明，天冬酰胺可以增强衰老果蝇肠道干细胞的功能，减轻了肠道的功能和屏障损伤，并延长了寿命。
参考文献：
https://doi.org/10.1111/acel.14423
声明：本文仅做学术分享，不构成任何建议。
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