Nature Aging：何川/陈靖团队发现，这种膳食补充剂可选择性清除衰老细胞并延长寿命

发布时间：2026-11-09来源：生物世界

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

饮食如何塑造衰老以及以衰老细胞积累为特征的年龄相关疾病，目前尚不清楚。

2026 年 11 月 6 日，芝加哥大学陈靖教授、何川教授等，在 Nature Aging 期刊发表了题为：Altered protein cysteine reactivity in senescent cells is a vulnerability for senolysis to ameliorate aging 的研究论文。

该研究发现，硫酸氧钒（VS）这种矿物质膳食补充剂可作为衰老细胞清除剂，口服硫酸氧钒可改善雄性小鼠的衰老表型及多种年龄相关疾病表型，并延长其寿命。该研究进一步揭示了硫酸氧钒的抗氧化特性通过调控半胱氨酸反应性和内质网蛋白质稳态，从而选择性清除衰老细胞。

细胞衰老（Cellular senescence）是衰老（Aging）的标志之一，其特征是持久的细胞周期停滞和衰老相关分泌表型（SASP）。在衰老过程中，衰老细胞可异常积累，形成由 SASP 驱动的炎症微环境，促进慢性组织损伤，并促成多种年龄相关疾病，包括肝纤维化、肺纤维化和动脉粥样硬化。因此，研究人员开发了衰老细胞清除剂（Senolytic agent），以选择性清除衰老细胞，作为治疗衰老相关疾病的一种策略。

膳食来源的营养物质不仅提供能量和生物合成所需的基本构件，还作调控分子影响人体生理功能。然而，膳食因素如何影响衰老和年龄相关疾病仍知之甚少，部分原因在于膳食组成和代谢的复杂性。为此，研究团队聚焦于膳食来源的“血液营养素”，尽管它们来源多样，但在循环中相对稳定，易于到达远端器官，并在生理和病理过程中发挥不可或缺的作用。

此前，研究团队构建了一个由市售“血液营养素”组成的化合物库，其中包括膳食补充剂、无机物、有机代谢物、肽类和脂质。在这篇新论文中，研究团队新增了68 种膳食补充剂，以增强其与生活方式的相关性，从而扩展了这一资源，形成了名为“血液营养素库+”的扩展版本。利用该库，研究团队发现，矿物质补充剂硫酸氧钒（VOSO₄，简称为 VS）是一种出人意料的衰老细胞清除剂，能够选择性清除衰老细胞，并延长寿命，同时减轻小鼠的衰老表型及多种年龄相关疾病。

钒是一种膳食微量元素，存在于贝类、蘑菇和大豆等食物中，通常以 +3、+4 和 +5 价态存在，其中 +4 价态最稳定。在硫酸氧钒（VS）中，钒以氧钒离子（VO²⁺）的形式存在，可通过被动扩散或胞吞作用进入细胞。硫酸氧钒也可作为非处方膳食补充剂使用，据报道可在动物模型和 2 型糖尿病患者中调控葡萄糖代谢并改善胰岛素敏感性。尽管有这些报道，但其作用机制仍不清楚。

研究团队通过整合功能组学分析，发现衰老细胞整体蛋白质组半胱氨酸反应性（Cysteine Reactivity）降低，但内质网蛋白质稳态所必需蛋白质的表达及其表观半胱氨酸反应性升高。这种氧化还原-蛋白质稳态状态与谷胱甘肽二硫化物（GSSG）积累相关，并可在非衰老细胞中通过递送 GSSG 予以重现。

半胱氨酸反应性（Cysteine Reactivity）是指蛋白质中半胱氨酸残基侧链上的硫醇基团（–SH）参与氧化还原反应的活性,这些残基高度敏感，可发生多种可逆或不可逆修饰，包括亚磺化（–SOH）、亚砜化（–SO₂H）、磺化（–SO₃H）以及二硫键（–S–S–）的形成与断裂，从而作为细胞氧化应激的关键传感器和氧化还原稳态的调控枢纽。

从机制上来说，硫酸氧钒（VS）使衰老细胞中的反应性半胱氨酸失活，并促进二硫键形成，导致蛋白质错误折叠、聚集，最终引发衰老细胞的死亡。谷胱甘肽还原酶的下调促进了 GSSG 积累，从而区分衰老细胞与非衰老细胞，并赋予衰老细胞对硫酸氧钒（VS）的选择性易感性。