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咖啡因可能会触发一个与延缓衰老有关的古老细胞开关

2026-09-09 23:18:32 前沿信息 阅读

科学家发现,咖啡因能激活一种古老的细胞能量系统,该系统参与抗应激、DNA修复和生长。这一发现可能有助于解释咖啡因与健康衰老之间的关联,并可能为靶向同一通路的新方法指明方向。

伦敦玛丽女王大学的研究表明,咖啡因可以激活一种古老的细胞能量系统,该系统参与生长、抗逆性和DNA修复。这些过程与衰老密切相关,这可能有助于解释为何在早期研究中咖啡因与潜在的健康益处有关联。

这些发现来自伦敦玛丽女王大学分子细胞生物学中心的细胞衰老与衰老实验室,并发表在《微生物细胞》上。

咖啡因是世界上使用最广泛的神经活性化合物,这意味着它会影响神经系统和大脑活动。大多数人知道它能提神醒脑,但科学家也一直关注其与降低某些年龄相关疾病风险之间可能存在的联系。

然而,咖啡因如何在细胞内部产生这些效应一直不太清楚。

来自“微型人类”酵母的线索

为了进行调查,研究人员求助于裂殖酵母,这是一种与人类细胞共享许多重要生物学特征的单细胞生物。

 

由于这些相似性,裂殖酵母有时被称为“微型人类”,并被广泛用于研究基本的细胞过程。

研究团队发现,咖啡因似乎通过利用一种高度保守的能量感知系统来影响衰老。在生物学中,保守通路是指在进化过程中保持相似的机制,因为它们执行着 essential jobs。

几年前,同一个研究小组表明,咖啡因可以通过影响一种名为TOR(雷帕霉素靶蛋白)的生长调节因子来帮助细胞延长寿命。

TOR就像一个细胞生长开关。它帮助细胞根据可用食物和能量的多少来决定何时生长。

该系统非常古老。超过5亿年来,它的各种版本一直在生物体内调节生长、能量使用和应激反应。

咖啡因并未作用于科学家预期的位置

这项最新研究揭示了一个令人惊讶的转折。

 

咖啡因并没有直接作用于TOR,而是似乎通过另一个名为AMPK的主要细胞系统发挥作用。

AMPK(AMP活化蛋白激酶)是一种细胞能量传感器,在维持代谢平衡方面起着至关重要的作用。简单来说,它就像一个燃油表,帮助细胞检测能量何时不足并进行相应的调整。

“当你的细胞能量不足时,AMPK就会介入以帮助它们应对,”该研究的资深作者、伦敦玛丽女王大学遗传学、基因组学和基础细胞生物学高级讲师Charalampos(Babis)Rallis博士解释道。“我们的结果表明,咖啡因有助于启动这一开关。”

这一发现意义重大,因为AMPK在酵母和人类体内都存在,这使其成为研究代谢、衰老和疾病的研究人员的重要靶点。

与二甲双胍的联系

AMPK还与二甲双胍有关,这是一种广泛使用的糖尿病药物,已在长寿研究中引起关注。

二甲双胍最著名的作用是帮助控制血糖,但科学家也在研究它是否能影响与衰老相关的生物通路。雷帕霉素是另一种影响生长相关信号传导的化合物,目前也正在研究其可能对寿命产生的影响。

这使得咖啡因与AMPK的联系尤为引人关注。

研究人员发现,咖啡因对该通路的影响可以影响若干与衰老和疾病相关的细胞过程,包括细胞生长、应激反应和DNA修复。

DNA修复尤为重要,因为基因损伤会随着时间的推移而积累。如果细胞不能有效地修复这些损伤,正常功能就会下降,患病风险就会增加。

这对衰老意味着什么

“这些发现有助于解释为什么咖啡因可能有益于健康和长寿,”领导这项研究的博士后研究科学家John-Patrick Alao博士说。“它们为未来的研究开辟了激动人心的可能性,即我们如何通过饮食、生活方式或新药更直接地激发这些效应。”

这项研究并不能证明喝咖啡会让人更长寿。实验是在裂殖酵母中进行的,而简单生物体的结果并不总是能直接转化为人类的结果。

尽管如此,AMPK在酵母和人类之间共享这一事实为研究人员提供了一条有用的生物学线索。

咖啡因可能不仅仅是刺激大脑。它似乎还能够激活一种古老的细胞系统,该系统有助于调节能量、应激、生长和修复,而所有这些都在细胞衰老过程中扮演着重要角色。

信息来源

Story Source:

Materials provided by Queen Mary University of London. Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

John-Patrick Alao, Juhi Kumar, Despina Stamataki, Charalampos Rallis. Dissecting the cell cycle regulation, DNA damage sensitivity and lifespan effects of caffeine in fission yeast. Microbial Cell, 2025; 12: 141 DOI: 10.15698/mic2025.06.852

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