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細胞老化研究

蘿蔔硫素與細胞老化:從研究看時間的指標

從蘿蔔硫素研究認識細胞老化、運動後免疫細胞的反應,以及根據基因表達建立的老化指標。

Wellbeing 200 Co., Ltd.發佈 更新 閱讀時間約 3 分鐘
紙製細胞剖面模型、木製沙漏及西蘭花芽的靜物畫
細胞、時間與西蘭花芽

01

日曆年齡與細胞狀態

DNA損傷、蛋白質清除、產生能量的線粒體及細胞之間的訊號,都會隨年齡增長而改變。研究人員測量這些變化,了解細胞和組織的運作如何隨時間改變。

抗老化旨在減慢隨年齡增長而出現的變化;年齡逆轉則旨在令已改變的狀態接近早前的狀態。健康壽命是能夠健康地過日常生活的期間。

蘿蔔硫素研究測量培養細胞的老化指標、動物組織與壽命,以及人類來源細胞的防禦反應。人類生物年齡逆轉尚未在臨床上確立。

02

停止分裂的細胞仍會代謝

細胞老化是細胞因損傷或壓力而長期停止分裂的狀態。老化細胞仍會代謝並分泌物質。這有助阻止受損細胞增殖和修復組織;若長期累積,亦可能與發炎及組織功能下降有關。

2018年,Hariton等人長期培養MRC-5和BJ2種人類成纖維細胞。從培養初期起,每次繼代都加入1 μM蘿蔔硫素,兩者的累積分裂次數均增加,與老化相關的增殖停止亦延後。

隨培養細胞老化,葡萄糖消耗量增加;蘿蔔硫素抑制了這項增幅。在MRC-5細胞中,DNA和蛋白質的氧化損傷指標亦下降。研究檢視了代謝與在細胞核調節防禦基因表達的NRF2之間的關係。

在同一種MRC-5細胞中,2 μM或以上的蘿蔔硫素抑制增殖,並顯示毒性。

紙製模型呈現停止分裂後仍代謝及分泌的細胞,以及正在分裂的成纖維細胞

成纖維細胞的分裂、代謝及分泌。

  1. 細胞分裂

    成纖維細胞分裂,細胞數量增加。

  2. 停止分裂後的代謝

    即使停止分裂,代謝及分泌仍會持續。

03

皮膚研究測量的防禦反應與組織結構

皮膚研究除了觀察細胞防禦反應,亦會觀察膠原蛋白等細胞外結構。

2021年,Petkovic等人讓年輕及21個月大的雄性小鼠,連續3個月進食含蘿蔔硫素的飼料或對照飼料。食用含蘿蔔硫素飼料的年老小鼠,皮膚中的NRF2蛋白增加,與氧化壓力及膠原蛋白等組織成分分解有關的MMP9減少。膠原纖維結構亦有所改善。

防禦酶NQO1及HO1的基因表達增加,但蛋白質含量沒有增加。

紙製皮膚剖面與小鼠模型,呈現表皮、真皮、膠原纖維及成纖維細胞

小鼠皮膚中的細胞及膠原纖維結構。

04

運動後採集的免疫細胞加入蘿蔔硫素

Rodriguez等人安排平均67歲的25名成人,在室內踩單車30分鐘。研究人員在運動前後抽血,分離免疫細胞,比較加入5 μM蘿蔔硫素與未加入的培養條件。研究於2025年網上發表,並刊登於2026年的期刊卷期。

在運動後採集的細胞加入蘿蔔硫素,NRF2在防禦基因調控區域的結合活性約為對照條件的2.1倍。運動前細胞加入蘿蔔硫素,以及運動後細胞未作處理,兩者分別約為對照的1.5倍。

運動後細胞加入蘿蔔硫素時,4種防禦基因的表達高於只有運動的條件;與只有蘿蔔硫素處理的條件相比,差異沒有統計顯著性。

室內單車運動、抽血及向分離的免疫細胞加入蘿蔔硫素的步驟

在運動前後抽血,並以分離的免疫細胞進行實驗。

  1. 運動前後抽血

    在室內踩單車前及緊接運動後抽血。

  2. 處理分離的細胞

    比較從血液分離的免疫細胞在有無蘿蔔硫素時的反應。

05

從基因活動讀取老化指標

老化時鐘根據分子變化模式估計年齡或老化狀態。表觀遺傳時鐘測量DNA上的化學標記;轉錄組時鐘則測量基因表達量。指標的意義取決於建立時鐘所用的數據。

Sedore等人在2025年於bioRxiv發表的未經同行評審論文中,研究小型線蟲C. elegans。從成蟲初期開始給予蘿蔔硫素的線蟲,壽命較長。年老線蟲的整體基因表達,相比對照組平均接近年輕約4天的狀態。研究團隊根據隨年齡持續變化的311個基因,建立轉錄組老化時鐘。

若在成蟲第8天或第12天才開始處理,壽命沒有延長。

培養皿中的線蟲C. elegans模型、代表RNA的紙片及木製時鐘

根據線蟲的基因表達評估老化狀態。

  1. C. elegans

    用於研究基因活動如何隨年齡變化的生物。

  2. 基因表達模式

    根據RNA表達數據估計老化狀態。

06

人體攝取後觀察到的變化

攝取蘿蔔硫素後,吸收、代謝及到達組織的過程同樣重要。因此,人體研究會測量血液代謝物及組織反應。2016年,Wise等人讓89名慢性阻塞性肺病(COPD)患者,每日攝取25 μmol或150 μmol蘿蔔硫素,或安慰劑,持續4星期。

血液代謝物顯示蘿蔔硫素已被吸收。然而,肺泡巨噬細胞及支氣管上皮細胞的NRF2目標基因表達沒有增加,發炎指標和肺功能亦沒有組間差異。蘿蔔硫素組較多人報告味道不適。

參考文獻

來源核對日期:2026年10月19日

  1. López-Otín et al. (2023) · Hallmarks of aging: An expanding universe ↗

    概述隨年齡增長而出現的細胞及分子變化,以及它們之間的關係。

  2. Gorgoulis et al. (2019) · Cellular Senescence: Defining a Path Forward ↗

    關於細胞老化、停止分裂、分泌及代謝的共識聲明。

  3. Hariton et al. (2018) · Sulforaphane and senescence in human fibroblasts ↗

    在MRC-5及BJ細胞的繼代培養中加入1 μM蘿蔔硫素,測量分裂、葡萄糖利用及氧化損傷。

  4. Petkovic et al. (2021) · Sulforaphane diet and mouse skin aging ↗

    讓年輕及年老雄性小鼠連續3個月進食不同飼料,評估NRF2及膠原蛋白結構。

  5. Rodriguez et al. (2026) · NRF2 responses in immune cells isolated after exercise ↗

    以5 μM蘿蔔硫素處理25名成人運動前後採集的免疫細胞。研究於2025年網上發表。

  6. Sedore et al. (2025) · Sulforaphane and a nematode transcriptomic aging clock ↗

    bioRxiv未經同行評審論文,研究線蟲C. elegans的處理時期、壽命及基因表達。

  7. Wise et al. (2016) · Oral sulforaphane trial in COPD ↗

    以89名患者為對象,測量氣道細胞的NRF2目標基因、發炎及肺功能,進行4星期的隨機雙盲安慰劑對照試驗。

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