咖啡可能通过一种隐藏的细胞开关,帮助人体抵御压力和衰老

科学家可能揭示了咖啡为何反复被证实与健康衰老及较低的疾病风险相关的一个原因。咖啡中的化合物似乎能激活NR4A1,这是一种有助于保护细胞免受应激、炎症和损伤的受体。当该受体被移除后,这些保护作用随之消失,从而进一步证实了这种关联。令人惊讶的是,咖啡酸等植物源性化合物的活性似乎远强于咖啡因本身。

德克萨斯农工大学兽医学与生物医学科学学院(VMBS)的新发现指出了一个可能的答案。研究人员发现,咖啡中的某些化合物可能激活 NR4A1,这是一种在衰老、应激反应和疾病研究中变得越来越重要的受体。

这项最近发表在《营养素》(Nutrients)上的研究,提供了咖啡化合物与 NR4A1 之间首批直接联系之一。这种联系可能有助于解释饮用咖啡所带来的广泛健康效应。

“咖啡具有众所周知的促进健康的特性,”VMBS 兽医生理学与药理学系杰出教授兼兽医毒理学 Sid Kyle 讲席教授斯蒂芬·塞夫(Stephen Safe)博士说,“我们要表明的是,其中一些效应可能与咖啡化合物如何与该受体相互作用有关,该受体参与保护身体免受应激诱导的损伤。”

NR4A1 如何帮助保护身体

NR4A1 是一类核受体的一部分,这类受体在身体暴露于应激或组织损伤时帮助控制基因活性。

在早期的研究中,塞夫及其合作者将 NR4A1 描述为一种“营养传感器”,这意味着它可以对饮食化合物做出反应,并有助于身体随着年龄增长保持健康的能力。

 

“如果你损伤几乎任何组织,NR4A1 都会做出反应以减轻损伤,”塞夫说,“如果你去掉这个受体,损伤会更严重。”

研究已将 NR4A1 与炎症、代谢和组织修复联系起来。这些过程都与年龄相关的疾病密切相关,包括癌症、神经退行性疾病和代谢紊乱。

咖啡益处背后的一种可能机制

大型观察性研究已将饮用咖啡与降低阿尔茨海默病、帕金森病和代谢疾病的风险联系起来。然而,这些研究通常展示的是关联性,而不是确切解释咖啡如何产生保护作用。

塞夫及其团队提出,NR4A1 可能是这一解释的一部分。

该项目涉及来自德克萨斯农工大学的多位研究人员,包括罗伯特·查普金(Robert Chapkin)博士、罗杰·诺顿(Roger Norton)博士、詹姆斯·蔡(James Cai)博士和肖莎娜·艾坦(Shoshana Eitan)博士。他们的工作有助于展示咖啡在神经学模型中的保护作用。

 

研究人员发现,咖啡中的几种化合物可以与 NR4A1 结合并改变其活性。最活跃的包括多羟基和多酚类化合物,如咖啡酸。

“我们要说的是,咖啡的健康益处至少有一部分可能来自于结合并激活该受体,”塞夫说。

在实验室模型中,这些化合物还以与疾病预防相关的方式改变了细胞行为。它们减少了细胞损伤并减缓了癌细胞的生长。

当研究人员从细胞中去除 NR4A1 时,这些保护作用消失了。这一结果提供了额外的证据,表明该受体有助于介导咖啡的至少部分生物学效应。

咖啡的益处可能不仅限于咖啡因

咖啡因是咖啡中含量最高的单一成分,但研究表明,它可能不是该饮料保护作用的主要来源。

相反,许多水果和蔬菜中也存在的天然化合物似乎对 NR4A1 有更强的影响。

“咖啡因会与受体结合,但在我们的模型中作用不大,”塞夫说,“多羟基和多酚类化合物要活跃得多。”

这一发现可能有助于解释为什么大型人群研究将含咖啡因和脱因咖啡与类似的健康益处联系起来。

众多途径之一

塞夫提醒说,咖啡在化学上是复杂的,可能通过多种生物途径影响身体。

“涉及许多受体和许多机制,”他说,“我们要展示的是,这可能是重要途径之一。”

该研究旨在调查生物学机制。它并未确立对人体的直接因果关系,也未证明喝咖啡能预防疾病。

“还有很多工作要做,”塞夫说,“我们已经建立了这种联系,但我们需要更好地理解这种联系有多重要。”

这些结果支持了越来越多的研究,表明饮食,尤其是植物性化合物,可以影响涉及衰老和疾病的生物途径。

由于 NR4A1 在多种疾病中发挥作用,这些发现也可能有助于未来的药物开发。塞夫团队正在研究比天然饮食物质更有效地靶向该受体的合成化合物,旨在开发治疗癌症和其他疾病的可能疗法。

这项工作也凸显了日常饮食选择的潜在重要性。

“咖啡是非常复杂的化合物混合物,”塞夫说,“这是一种非常强效的组合。”

这些发现对咖啡饮用者意味着什么

该研究并未改变目前对饮用咖啡的建议。人们的反应也可能因健康状况、对咖啡因的敏感性及其他个体因素而异。

尽管如此,这些发现为科学家们提供了一直难以确定的东西:对咖啡长期以来与健康改善和长寿相关联的一种可能的生物学解释。

“我认为这有助于解释为什么咖啡会有这些作用,”塞夫说,“这不仅仅是观察结果——其背后存在一种机制。”