机器学习算法确定了3种天然抗衰老化学物质

机器学习算法确定了3种天然抗衰老化学物质通常，衰老细胞会被我们的免疫系统从体内清除。但是，随着年龄的增长，我们的免疫系统清除这些细胞的效率降低，并且它们的数量增加。衰老细胞的增加与癌症、阿尔茨海默病等疾病以及视力恶化和行动不便等衰老特征有关。考虑到对身体的潜在有害影响，人们一直在推动开发有效的衰老药物，即清除衰老细胞的化合物。之前的研究已经确定了一些有前途的Senolytics（返老药），但它们通常对健康细胞有毒。现在，由苏格兰爱丁堡大学的研究人员领导的一项研究使用了一种开创性的方法来寻找能够安全有效地消除这些有缺陷细胞的化学物质。他们开发了一个机器学习模型并对其进行训练，以识别具有衰老特性的化学物质的关键特征。模型训练数据来自多个来源，包括学术论文和商业专利，并与来自两个现有化学库的化合物集成，这些化合物库包含各种FDA批准或临床阶段的化合物。完整数据集包含2523种化合物，包括具有抗衰老和非抗衰老特性的化合物，以免机器学习算法产生偏差。然后研究人员使用该算法筛选4000多种化学品，从中确定了21种潜在候选物。对这些候选物进行测试后发现三种化学物质——银杏双黄酮、杠柳毒苷和夹竹桃苷可以在不伤害健康细胞的情况下去除衰老细胞。在这三者中，夹竹桃苷被发现是最有效的。这三种都是传统草药中的天然产物。夹竹桃苷是从夹竹桃植物(Neriumoleander)中提取的，其特性类似于用于治疗心力衰竭和某些异常心律（心律失常）的药物地高辛。研究表明，夹竹桃苷具有抗癌、抗炎、抗HIV、抗菌和抗氧化特性。然而，夹竹桃苷具有超过治疗水平的高毒性，这在人类中是一个非常狭窄的窗口，阻碍了其临床应用。因此，它尚未被监管机构批准为处方药或膳食补充剂。与夹竹桃苷一样，银杏黄素已被证明具有抗癌、抗炎、抗菌、抗氧化和神经保护作用。银杏素是从银杏(Ginkgobiloba)树中提取的，银杏是现存最古老的树种，其叶子和种子已被用作中草药数千年。从银杏树的干叶中提取的高度浓缩的银杏叶提取物可在柜台购买。它是美国和欧洲最畅销的草药补品之一。Periplocin是从萝藦科植物杠柳(Periplocasepium)的根皮中分离出来的。研究表明，它可以改善心脏功能并阻止细胞生长并导致癌细胞死亡。研究人员表示，他们的发现表明，这些化合物的效力与先前研究中描述的衰老药物相当或更高。更重要的是，他们说，他们基于机器学习的方法非常有效，将需要筛选的化合物数量减少了200多倍。研究人员表示，他们基于AI的方法代表了识别新药的里程碑，尤其是针对复杂疾病的新药。“这项研究表明，人工智能可以非常有效地帮助我们识别新的候选药物，特别是在药物发现的早期阶段以及具有复杂生物学或已知分子靶点很少的疾病，”该研究的通讯作者DiegoOyarzún说。他们还表示，这种方法比临床前和临床试验等标准药物筛选方法更具成本效益。“这项工作源于数据科学家、化学家和生物学家之间的密切合作，”该研究的第一作者VanessaSmer-Barreto说。“利用这种跨学科组合的优势，我们能够构建稳健的模型并通过仅使用已发布的数据进行模型训练来节省筛选成本。我希望这项工作将为加速这项激动人心的技术的应用开辟新的机会。”该研究发表在《自然通讯》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365417.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1365417.htm

新发现的天然抗衰老化合物可提高老年小鼠的生育能力

新发现的天然抗衰老化合物可提高老年小鼠的生育能力一项研究发现，一种天然化合物能逆转与年龄有关的生殖细胞衰退，从而提高老年小鼠的生育能力随着年龄的增长，女性卵巢中未成熟的卵细胞（称为卵母细胞）会退化，数量也会减少，这使得她们更难自然怀孕或通过试管婴儿等辅助生殖治疗怀孕。女性的卵母细胞数量是固定的，卵母细胞在卵巢外层的卵泡内成熟。在每个生殖周期中，都会有几个卵泡开始发育，通常情况下，每个周期都会有一个卵母细胞成为成熟的卵子，并从卵泡中排出。精脒是一种最初从精子中分离出来的化合物，但现在已知它在许多类型的细胞中都具有功能。对精脒的研究表明，它能延长酵母、苍蝇、蠕虫和人类免疫细胞的寿命。对动物模型的研究表明，精胺具有抗衰老特性，可减少与年龄有关的问题，如小鼠的心血管疾病和果蝇的认知能力衰退。然而，人们还不知道亚精胺对卵母细胞的影响。因此，在一项新的研究中，研究人员在老年雌性小鼠身上测试了这种化合物，以了解它是否会产生任何益处。首先，他们比较了年轻小鼠和中年小鼠的卵巢组织，发现老年小鼠组织中的亚精胺含量要少得多。它们的卵母细胞质量也较差，退化的卵泡也较多。为了弄清卵母细胞的状况是否与精胺含量减少有关，研究人员给一些老年小鼠注射了这种化合物。与对照组相比，精胺增强组小鼠的卵母细胞发育更快，缺陷更少。这些小鼠还拥有更多的卵泡，这是人类常用来估计卵母细胞数量和质量的一种方法。将亚精胺作为口服补充剂加入小鼠的饮用水中，结果也是一样。研究人员观察到，精胺提高了囊胚（即发育成胚胎的分裂细胞群）形成的成功率，服用精胺后自然受孕的大龄小鼠每胎的小鼠数量是同龄对照组小鼠的两倍左右。深入研究后，他们对不同年龄小鼠卵母细胞的RNA进行了测序，发现与细胞能量产生和清除细胞碎片过程有关的基因在年轻小鼠、年老小鼠和服用过亚精胺的年老小鼠中有着不同的表达模式。服用过精胺的小鼠卵母细胞恢复了清除细胞碎片的能力，线粒体功能也得到了增强。猪卵母细胞在氧化压力（衰老的主要特征）下也出现了类似的效果，这表明亚精胺的作用机制在不同物种之间是相似的。当研究人员用一种抑制清除受损线粒体（线粒体吞噬）的分子处理实验室培养的卵母细胞时，他们发现经亚精胺处理的细胞比未经处理的细胞成熟得慢得多，这进一步表明，这种化合物与细胞的清理过程一起产生抗衰老作用。该研究的通讯作者熊波说："虽然我们已经知道亚精胺具有抗衰老特性，但它的显著效果还是让我们感到惊讶。"这项研究的发现已经引起了医学界的极大兴趣。"这些发现意义深远，"墨尔本试管婴儿和皇家妇女医院的妇科和生育专家亚历克斯-波利亚科夫（AlexPolyakov）说。"过去几十年来，不孕不育治疗取得了巨大进步，试管婴儿成功率大幅提高，但女性年龄仍然是成功的主要障碍，因为试管婴儿无法抵消年龄对卵母细胞质量和数量的影响。生殖医学的圣杯是能够逆转年龄对卵巢影响的技术或治疗方法。Zhang等人似乎发现了它。"研究人员的下一步是看这些结果是否能转化到人类身上。他们计划在实验室中测试亚精胺对人类卵母细胞的生育促进作用，以确定什么剂量的亚精胺是安全有效的，以及这种化合物是否会影响其他身体过程。熊说："我们需要精确的临床试验来解决这些问题，然后才能应用亚精胺来提高人类的生育能力。"这项研究发表在《自然-衰老》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1390515.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1390515.htm