關于增大氧化還原應激信號閾值促進健康衰老的研究進展

　　活性氧（reactive oxygen species, ROS）有時候發揮有益的信號轉導作用，有時候對生物大分子和細胞發揮有害的損傷作用，這種雙重特性引起了人們廣泛關注，前者被定義為oxidative eustress，后者定義為oxidative distress. 然而，如何區分這兩種作用至今仍不清楚。中國科學院生物物理研究所研究員陳暢團隊提出并定義了區分這兩種作用的氧化還原應激信號閾值（Redox-stress Signaling threshold, RST）概念，利用線蟲模型定量描述了該閾值并發現通過早期刺激增大RST可以促進線蟲健康衰老。相關成果以Identification of the Redox-stress Signaling Threshold (RST): increased RST helps to delay aging in C. elegans為題近日在線發表于Free Radical Biology and Medicine。

　　為了識別并定量刺激誘導的ROS從有益作用轉變為有害作用的閾值，研究團隊以秀麗隱桿線蟲為模型，用不同濃度百草枯（PQ）誘導的氧化應激對線蟲壽命的不同影響來描述和定量閾值。研究發現，存在一個PQ的節點濃度，低于這個濃度的PQ誘導產生的氧化應激能延長壽命，而超過這個濃度的PQ誘導產生的氧化應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點。進一步研究發現，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可以提高細胞或個體的氧化還原應激反應能力（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，導致衰老。而早期刺激可以增加閾值，擴大ROS信號作用的范圍，因此，相同的ROS濃度可以保持在有利的信號作用范圍內，也就是說，線蟲有更高的氧化刺激反應能力。該研究發現了RST是生物體的一個屬性，是確定生物體響應氧化還原刺激能力的重要參數，同時發現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。

　　論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0891584921008157

RST的定義定量及通過增大RST促進健康衰老的策略