百岁老人的健康秘密:维生素 B12 如何延缓衰老、改善认知功能?

【字体: 时间:2025年02月22日 来源:npj Aging 5.4

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  为探究 VB12 对老年健康的影响及机制,研究人员开展相关研究。结果发现 VB12 可延缓衰老、改善认知,还明确了其与 ptp-3 的关系及唾液腺作用。该研究为老年健康研究提供新思路,推荐科研读者阅读。

  
在人口老龄化日益严重的今天,老年人的健康问题备受关注,其中认知功能下降与痴呆症的关联尤为突出。维生素 B12(VB12)作为一种对神经系统功能维持、物质代谢及 DNA 合成至关重要的水溶性维生素,在老年人健康领域有着特殊意义。VB12 不仅参与身体所有细胞的代谢过程,还在神经发育、髓鞘合成方面扮演关键角色,对预防恶性贫血、神经退行性疾病和阿尔茨海默病(AD)等发挥着重要作用。

然而,现实中老年人 VB12 缺乏的情况却相当普遍,其发生率超过 20%。而且,由于 VB12 缺乏的临床表现多样,导致诊断困难。更为严重的是,VB12 缺乏会引发一系列健康问题,比如周围神经病变、血细胞疾病、认知功能受损,还会增加神经精神疾病的发病风险,与多种形式的痴呆症、抑郁症或精神病都存在关联。此前的研究还发现,血清 VB12 水平降低与老年人认知能力下降密切相关,甚至可能是导致神经退行性疾病和认知功能障碍的重要因素。

尽管大家都知道 VB12 对老年人健康很重要,但仍有许多未解之谜。比如,虽然老年人常出现 VB12 缺乏,可百岁老人的血清 VB12 水平却没有被深入研究过。而且,VB12 到底如何影响老年人的健康,它在维持认知功能方面具体发挥着怎样的作用,都有待进一步探索。带着这些疑问,研究人员决心开展一项深入研究,试图揭开 VB12 与老年人健康之间的神秘面纱。

为此,研究人员在《Nature Aging》期刊上发表了题为 “Vitamin B12 delays aging and improves cognitive function by regulating ptp-3 in C. elegans” 的论文。经过一系列严谨的研究,他们得出了重要结论:VB12 不仅能够延缓衰老,还可以通过调节 ptp - 3 基因来改善认知功能;同时,研究还发现唾液腺在 VB12 吸收过程中起着关键作用,这一发现为理解老年人 VB12 缺乏的机制提供了新视角。这些结论对于深入了解老年人健康与 VB12 的关系意义重大,为后续预防和治疗老年人相关疾病提供了重要的理论依据。

研究人员为了开展这项研究,用到了几种关键的技术方法。他们以秀丽隐杆线虫(C. elegans,一种常用于研究衰老的模式生物)为研究对象,运用了 RNA 干扰(RNAi)技术,通过干扰特定基因的表达来观察其对实验结果的影响;还进行了寿命测定实验,记录线虫在不同条件下的存活时间;另外,利用化学趋向性测定实验,检测线虫对病原体或化学气味的学习和记忆能力,从多个角度探究 VB12 对生物健康的影响。

下面来详细看看研究的结果。

VB12 水平在百岁老人血清中未呈现一致下降趋势


研究人员发现,按照 VB12 水平低于 258 pmol/L 为缺乏的标准,65 - 74 岁和 75 岁以上人群中,分别有 56% 和 93% 的人存在 VB12 缺乏的高风险,这表明 VB12 缺乏在老年人中确实很常见,并且随着年龄增长情况更严重。但有趣的是,不同地区对百岁老人的研究结果却有所不同。在佐治亚州的研究中,百岁老人 VB12 缺乏的发生率比八九十岁的老人还高;而在尼科亚半岛、韩国等地的研究发现,百岁老人的平均血清 VB12 水平虽然存在差异,但都高于定义 VB12 缺乏的上限。这说明 VB12 水平在百岁老人血液中的下降情况并不统一。进一步研究发现,血清 VB12 水平与 FUT2、TCN1、TCN2 等基因有关,并且在百岁老人中,这些基因的表达有所升高,尤其是 TCN1 和 TCN2,这或许可以解释为什么百岁老人的 VB12 水平较高。

VB12 改善秀丽隐杆线虫的健康状况


为了验证 VB12 的作用,研究人员在秀丽隐杆线虫的标准生长培养基(NGM)中添加了 100 - 400 nM/L 的 VB12。结果令人惊喜,添加 VB12 后,线虫的寿命显著延长了 17.6%。为了进一步确认,研究人员敲低了参与 VB12 运输的 mrp - 5 基因,发现线虫的寿命明显缩短。不仅如此,研究人员还观察了 VB12 对与年龄相关指标的影响,比如线虫的咽部抽吸率和身体弯曲率。结果显示,补充 VB12 的 10 日龄线虫,其身体弯曲率和咽部抽吸率都显著高于未补充 VB12 的线虫。在学习记忆能力方面,补充 VB12 的线虫对病原体 PA14、温度和化学试剂的学习记忆能力也明显增强,而敲低 mrp - 5 基因则会削弱线虫的这些能力。这些实验充分表明,VB12 能够显著提升老年线虫的健康水平,让它们活得更久,运动和进食能力更好,学习记忆能力也更强。

VB12 补充剂可预防老年秀丽隐杆线虫的神经退行性变


VB12 对维持大脑健康至关重要,缺乏 VB12 会导致认知能力下降和神经精神疾病风险增加。研究人员利用转基因线虫菌株进行研究,发现补充 VB12 能显著改善 10 日龄线虫 PVD 神经元的分支情况,增加 GABA 能神经元突触前末端和突触后末端的突触数量。这意味着补充 VB12 可以有效延缓线虫的神经退行性变,对神经系统起到很好的保护作用。

VB12 调节 ptp - 3 的表达水平


研究发现,VB12 能够调节 ptp - 3(编码蛋白质酪氨酸磷酸酶 sigma 的一种)的转录水平。通过对不同年龄小鼠和人类的数据库分析,研究人员发现,随着年龄增长,小鼠星形胶质细胞和人类下丘脑、海马体中的 PTPRS 表达会降低,但在百岁老人中,由于 VB12 水平较高,PTPRS 的表达却显著增加。在补充 VB12 的线虫实验中,研究人员也证实了 VB12 能在 mRNA 和蛋白质水平上显著提高 ptp - 3 的表达。这充分说明,PTPRS 的表达确实受到 VB12 的调控。

VB12 通过调节 ptp - 3 延长健康寿命并改善认知功能


研究人员进一步探究 VB12 是否通过调节 ptp - 3 影响老年健康。实验结果显示,补充 VB12 可以抵抗神经退行性变,但敲低 ptp - 3 基因会加速神经退行性变,而且在敲低 ptp - 3 基因的基础上补充 VB12,并不能缓解这种情况。在寿命调节方面,敲除 ptp - 3 基因会加速衰老,补充 VB12 无法减轻这种影响;而单独补充 VB12 或过表达 ptp - 3 基因都能显著延长线虫寿命,但同时进行这两种操作并不能进一步延长寿命。在学习记忆能力方面,敲除 ptp - 3 基因会使线虫对 PA14、化学试剂和温度的学习记忆能力下降,补充 VB12 也无法改善。这些结果表明,VB12 是通过调节 ptp - 3 的表达来改善老年健康状况的。

VB12 延缓秀丽隐杆线虫 AD 样病理的发生


阿尔茨海默病(AD)是一种与衰老相关的中枢神经系统神经退行性疾病,会导致神经元和突触退化,引发认知功能障碍和痴呆。研究人员利用两种表达人类 Aβ1 - 42 的线虫菌株 CL2355 和 GRU102 进行实验,发现补充 VB12 能显著提高这两种线虫的学习记忆能力,并且这种改善作用依赖于 ptp - 3 基因。这说明过表达 ptp - 3 基因和补充 VB12 都可以延缓或改善 AD 的发生。

综合以上研究结果,研究人员在讨论部分指出,VB12 对神经有着重要的保护作用。随着年龄增长,神经元的轴突和树突会发生变化,这些变化与神经退行性疾病有关。而提高 VB12 水平可能会激活 ptp - 3,从而对百岁老人的认知功能和寿命产生积极影响。

同时,研究还发现唾液腺在 VB12 的吸收过程中起着关键作用。随着年龄增长,唾液腺功能会下降,这可能是导致老年人 VB12 缺乏的原因之一。唾液中含有促进神经细胞生长的 “神经生长因子”,而且唾液腺中表达的 TCN1 和 FUT2 与 VB12 的吸收功能有关。TCN1 能与摄入的 VB12 结合,保护其不被胃酸降解,促进 VB12 在十二指肠的释放和吸收。这些发现表明,唾液腺功能的良好维持对于百岁老人吸收 VB12 至关重要,或许是他们长寿的关键因素之一。

总的来说,这项研究揭示了 VB12 在延缓衰老、改善认知功能方面的重要作用,以及唾液腺在 VB12 吸收过程中的关键地位。这不仅为我们理解老年人健康与 VB12 的关系提供了重要依据,也为未来预防和治疗老年人相关疾病开辟了新的研究方向,具有十分重要的科学价值和现实意义。

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