灵芝酸A发挥抗衰老效应的研究进展

全球人口老龄化趋势的持续加剧，对老年健康维护体系的构建及医疗成本的控制构成了严峻挑战。在衰老过程中，无论是由于年龄增长还是外界诱因所致，机体不仅表现为生理功能下降，更呈现出多系统交互影响的系统性衰退特征。因此，从源头预防机体衰老，已成为应对人口结构深刻变化的重要策略。基于天然产物文库，该研究从抗衰老靶点出发并建立了一套多维度的细胞水平筛选体系，为抗衰老活性物质的识别提供了系统平台。利用这一体系，研究成功筛选出灵芝酸A（GAA），并通过多种模型验证了其在延缓衰老、改善组织和代谢功能方面的显著效果，同时确认了其在体内的安全性，为GAA的后续应用奠定基础。进一步借助人类蛋白质组芯片等技术，研究发现GAA通过与TCOF1蛋白结合调控核糖体稳态，从而延缓细胞衰老，揭示了其作用机制。

为了高效识别兼具安全性与抗衰老活性的天然产物，本研究构建了一套基于多轮筛选策略的高内涵评价系统，旨在从805个天然化合物中系统筛选出具有抗衰老潜力的候选分子。第一轮初筛：利用IMR-90细胞复制衰老模型，结合PerkinElmer高内涵成像系统，对每孔细胞进行45个视野的全自动扫描，综合分析细胞数量、核面积、细胞形态及SA-β-Gal阳性率等多重指标。初筛从805种化合物中鉴定出112种能够显著降低SA-β-Gal阳性细胞比例，其中47种的抑制率超过30%。第二轮复筛：构建人脐静脉内皮细胞（HUVEC）的四种衰老模型，包括复制衰老、H₂O₂诱导的氧化应激衰老、依托泊苷诱导的基因毒应激衰老及其复合应激模型，通过检测LDH释放和细胞数量等指标，评估候选化合物的广谱抗衰老效果。本轮筛选共获得12种活性稳定的化合物。第三轮终筛：进一步在小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）和人肝细胞L02的衰老模型中，设置梯度浓度（0.1–100 μM）开展实验，综合评价候选化合物的抗衰老能力与细胞毒性。最终筛选出灵芝酸A（GAA）在宽浓度范围内均表现出显著的抗衰老活性，且毒性明显低于其他候选物（图1）。

图1 基于高内涵分析的抗细胞衰老活性化合物筛选。

为全面评估灵芝酸A（GAA）的抗衰老效果及安全性，研究团队通过跨物种、多模型的验证体系发现，在10种不同诱导方式的自然衰老细胞模型中，GAA能普遍降低SA-β-Gal阳性细胞比例，降幅达5%至65%；在线虫模型中，GAA呈剂量依赖性地延长中位寿命（最高提升8%）和最大寿命（延长达26%）；在辐照诱导的早衰小鼠中，GAA表现出与达沙替尼联合槲皮素相当的抗衰老能力；在对16月龄自然衰老小鼠进行为期6个月的干预后，小鼠24月龄时的预期寿命延长约13天（相当于人类69岁时预期寿命增加1年以上），衰弱指数降低20%，衰老标志物p53、p21、p16显著下调；在高脂饮食诱导的肥胖小鼠中，GAA不仅减少心脏、肝脏、肾脏等器官的衰老细胞积累，还改善了骨量流失和肌力下降。安全性评估显示，长期给药未引起中年小鼠肝肾功能异常，且不激活年轻细胞或癌细胞增殖（图2）。

图2 GAA干预对老年小鼠衰老表型的改善作用。

为深入揭示灵芝酸A（GAA）的作用机制，研究团队通过跨模型、跨组织的蛋白组学分析发现，GAA可显著改善衰老过程中核糖体功能的衰退。功能实验进一步证实，GAA能恢复衰老细胞中受损的蛋白质翻译活性，而对正常细胞的翻译功能无过度激活。结合rRNA转录抑制剂（CX-5461）、翻译阻断剂（CHX）及基因沉默实验，研究证实GAA通过调控核糖体生物发生与翻译功能，维持核糖体稳态，进而发挥延缓细胞衰老的作用，且该调控机制在多种细胞类型中均得到验证（图3）。本研究揭示了GAA通过“核糖体稳态调控”途径延缓衰老的分子机制，为开发靶向核糖体功能的精准抗衰老药物提供了新的理论依据和潜在靶点。

图3 GAA通过调控核糖体稳态延缓细胞衰老的机制。

为阐明灵芝酸A（GAA）的直接作用靶点，研究团队利用HuProt™ 20K人类蛋白质芯片技术，对超过2万种人类蛋白进行筛选，发现345个蛋白为GAA的潜在结合靶标，其中核糖体生物发生相关蛋白TCOF1的结合信号高达1.91，脱颖而出。分子对接分析显示，GAA与TCOF1的结合能为-5.8 kcal/mol，细胞热迁移实验（CETSA）进一步验证了二者的直接相互作用。功能研究表明，敲低TCOF1可导致衰老细胞核糖体功能丧失约90%，并完全消除GAA的抗衰老效果。值得注意的是，GAA并不改变TCOF1的蛋白表达水平，而是通过维持其磷酸化状态发挥作用。DARTS实验证实，GAA既可保护TCOF1免受蛋白酶降解，也能阻止磷酸酶诱导的去磷酸化。综上所述，GAA通过稳定磷酸化TCOF1，维持核糖体稳态，从而有效延缓细胞衰老（图4）。

图4 GAA靶向TCOF1维持核糖体稳态进而抑制细胞衰老的分子机制。

该研究从805种天然产物中筛选并鉴定了关键抗衰老分子GAA，揭示了其通过结合TCOF1调控核糖体稳态从而延缓衰老的新机制。GAA在广谱性、安全性及改善健康寿命方面的显著优势，使其区别于现有抗衰老药物，为老龄化背景下的健康管理开辟了新方向。

参考文献: Chen L, Wu B, Mo L, et al. High-content screening identifies ganoderic acid A as a senotherapeutic to prevent cellular senescence and extend healthspan in preclinical models[J]. Nat Commun, 2025, 16(1): 2878.