CN108774203A - 一种延缓哺乳动物细胞和机体衰老的化合物及其应用 - Google Patents
一种延缓哺乳动物细胞和机体衰老的化合物及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108774203A CN108774203A CN201810658596.2A CN201810658596A CN108774203A CN 108774203 A CN108774203 A CN 108774203A CN 201810658596 A CN201810658596 A CN 201810658596A CN 108774203 A CN108774203 A CN 108774203A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cell
- aging
- compound
- stem cell
- quercetin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000032683 aging Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 33
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 title claims abstract description 10
- REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N Quercetin Chemical compound C=1C(O)=CC(O)=C(C(C=2O)=O)C=1OC=2C1=CC=C(O)C(O)=C1 REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 67
- 235000005875 quercetin Nutrition 0.000 claims abstract description 35
- ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N Quercetagetin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=C(O)C(O)=C(O)C=C2O1 ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N Rhynchosin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=CC(O)=C(O)C=C2O1 HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N kaempferol Natural products OC1=C(C(=O)c2cc(O)cc(O)c2O1)c3ccc(O)cc3 MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229960001285 quercetin Drugs 0.000 claims abstract description 33
- 230000032677 cell aging Effects 0.000 claims abstract description 15
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 40
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 claims description 40
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 claims description 12
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 claims description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims description 4
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 4
- 230000009758 senescence Effects 0.000 claims description 4
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 3
- 201000000585 muscular atrophy Diseases 0.000 claims description 3
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 claims description 2
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 claims description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 claims description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract 1
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 238000003304 gavage Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 6
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 6
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 5
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 210000004504 adult stem cell Anatomy 0.000 description 4
- 102000005936 beta-Galactosidase Human genes 0.000 description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 210000002242 embryoid body Anatomy 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008943 replicative senescence Effects 0.000 description 4
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 3
- 210000003716 mesoderm Anatomy 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 3
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 3
- OPIFSICVWOWJMJ-AEOCFKNESA-N 5-bromo-4-chloro-3-indolyl beta-D-galactoside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CNC2=CC=C(Br)C(Cl)=C12 OPIFSICVWOWJMJ-AEOCFKNESA-N 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 108090000379 Fibroblast growth factor 2 Proteins 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 2
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 2
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 210000004271 bone marrow stromal cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 2
- 108010082117 matrigel Proteins 0.000 description 2
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 2
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 2
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 2
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 2
- 102100022464 5'-nucleotidase Human genes 0.000 description 1
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 1
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 1
- HJCMDXDYPOUFDY-WHFBIAKZSA-N Ala-Gln Chemical compound C[C@H](N)C(=O)N[C@H](C(O)=O)CCC(N)=O HJCMDXDYPOUFDY-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 238000011740 C57BL/6 mouse Methods 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 1
- 102100037241 Endoglin Human genes 0.000 description 1
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 1
- 102000018233 Fibroblast Growth Factor Human genes 0.000 description 1
- 108050007372 Fibroblast Growth Factor Proteins 0.000 description 1
- 102100024785 Fibroblast growth factor 2 Human genes 0.000 description 1
- 102000003974 Fibroblast growth factor 2 Human genes 0.000 description 1
- 229940123457 Free radical scavenger Drugs 0.000 description 1
- 108010093031 Galactosidases Proteins 0.000 description 1
- 102000002464 Galactosidases Human genes 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 108010031186 Glycoside Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 102000005744 Glycoside Hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 101000678236 Homo sapiens 5'-nucleotidase Proteins 0.000 description 1
- 101000881679 Homo sapiens Endoglin Proteins 0.000 description 1
- 101000800116 Homo sapiens Thy-1 membrane glycoprotein Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229930192392 Mitomycin Natural products 0.000 description 1
- NWIBSHFKIJFRCO-WUDYKRTCSA-N Mytomycin Chemical compound C1N2C(C(C(C)=C(N)C3=O)=O)=C3[C@@H](COC(N)=O)[C@@]2(OC)[C@@H]2[C@H]1N2 NWIBSHFKIJFRCO-WUDYKRTCSA-N 0.000 description 1
- 241000244206 Nematoda Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 241000219492 Quercus Species 0.000 description 1
- 102100033523 Thy-1 membrane glycoprotein Human genes 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000003483 aging Methods 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-FPRJBGLDSA-N beta-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-FPRJBGLDSA-N 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 230000035567 cellular accumulation Effects 0.000 description 1
- 230000005754 cellular signaling Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 210000003074 dental pulp Anatomy 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 230000001079 digestive effect Effects 0.000 description 1
- 108010007093 dispase Proteins 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004528 endothelial cell apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012894 fetal calf serum Substances 0.000 description 1
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 230000007166 healthy aging Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- -1 isopentyl aldehyde Chemical class 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229960004857 mitomycin Drugs 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 238000005502 peroxidation Methods 0.000 description 1
- INAAIJLSXJJHOZ-UHFFFAOYSA-N pibenzimol Chemical compound C1CN(C)CCN1C1=CC=C(N=C(N2)C=3C=C4NC(=NC4=CC=3)C=3C=CC(O)=CC=3)C2=C1 INAAIJLSXJJHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012113 quantitative test Methods 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 108010048734 sclerotin Proteins 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000012064 sodium phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N tgfbeta Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](N)CCSC)C(C)C)[C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O)C1=CC=C(O)C=C1 ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N 0.000 description 1
- 230000003827 upregulation Effects 0.000 description 1
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical class OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
- C07D311/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D311/04—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
- C07D311/22—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4
- C07D311/26—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3
- C07D311/28—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3 with aromatic rings attached in position 2 only
- C07D311/30—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3 with aromatic rings attached in position 2 only not hydrogenated in the hetero ring, e.g. flavones
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/105—Plant extracts, their artificial duplicates or their derivatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P39/00—General protective or antinoxious agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mycology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Botany (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了天然化合物槲皮素能够延缓哺乳动物细胞和机体的衰老表型。本发明所述延缓哺乳动物细胞的衰老表型具体表现为延缓人类间充质干细胞衰老，所述延缓哺乳动物机体衰老具体表现为提高衰老小鼠的运动耐力，提示槲皮素具有延缓哺乳动物细胞衰老和机体衰老的作用。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域中，能够延缓人间充质干细胞衰老并增强细胞活力的化合物。
背景技术
人口老龄化是包括中国在内的全世界正在面临的严峻问题，正在对全球经济和社会的持续性发展带来重大影响。如何通过延缓机体衰老实现“健康衰老”，也已成为全球科研的热点及难点。
近年来衰老领域的研究进展表明干细胞衰老是导致机体衰老和衰老相关疾病的重要诱因。成体干细胞广泛存在于人类机体，具有自我更新和多向分化潜能，是进行组织修护、开展临床应用治疗特定组织器官疾病的重要资源。间充质干细胞(Mesenchymal stemcells，MSC)是成体干细胞的重要组分，具有分化为脂肪、成骨和软骨等多种组织细胞的潜能。已有研究表明伴随着机体衰老，间充质干细胞的耗竭和功能衰退会导致增龄性骨质疏松和肌肉萎缩等衰老相关组织功能减损。因此，维持间充质干细胞等人类成体干细胞的稳态和正常生理功能，将有助于维持其在机体衰老进程中发挥正常组织器官修复和再生的重要功能，从而延缓机体衰老。
植物来源的槲皮素，作为一种具有抗氧化功能的自由基清除剂，已被报道具有抗癌、抗炎、抗病毒以及抑制脂质过氧化等广泛的生物学作用。在延缓衰老方面，有研究报道槲皮素能够能够延长线虫的平均寿命约15％。此外，槲皮素还具有调控原代人成纤维细胞存活率和诱导衰老内皮细胞凋亡等生理功能，但迄今未见槲皮素调控人类间充质干细胞等成体干细胞稳态和细胞衰老的报道。
本发明利用人间充质干细胞复制性衰老模型证明100-300nM工作浓度的槲皮素对于体外培养的人类间充质干细胞具有明显的延缓衰老作用，同时以0.1-0.25毫克/千克体重剂量每周灌胃处理24周后，13-15月龄小鼠的运动耐力也获得明显提升。
发明内容
一种延缓哺乳动物细胞和机体衰老的天然化合物及其应用，所述化合物是槲皮素。
所述哺乳动物细胞为人野生型间充质干细胞和人原代间充质干细胞。
所述人野生型间充质干细胞，其特征在于：所述干细胞为人野生型胚胎干细胞定向分化的间充质干细胞。
所述人原代间充质干细胞，其特征在于：所述干细胞为原代分离的人牙髓间充质干细胞。
所述哺乳动物细胞衰老，其特征在于：所述间充质干细胞具有复制性衰老的细胞表型
所述哺乳动物，其特征在于：所述哺乳动物为野生型小鼠
所述机体衰老，其特征在于：所述15月龄野生型小鼠，其运动耐力显著低于3月龄野生型小鼠；
所述天然化合物，其特征在于：所述化合物为槲皮素。
所述天然化合物，其特征在于：所述化合物延缓间充质干细胞衰老的浓度为100-300nM。
所述天然化合物，其特征在于：所述化合物在延缓细胞衰老、增强小鼠运动耐力等方面的应用。
所述的应用，其特征在于：所述化合物应用包括但不限于治疗增龄相关骨质疏松和肌肉萎缩等衰弱症或其它衰老相关疾病，以及作为延缓衰老保健品的应用。
所述化合物，其特征在于：所述化合物包括但不限于天然提取化合物、人工合成化合物、以及所述化合物的水合物、纳米材料包裹或其他形式修饰的化合物。
附图说明
图1.槲皮素有效浓度筛选实验。A，不同浓度槲皮素处理的人野生型间充质干细胞的细胞生长曲线；B，人野生型间充质干细胞经不同浓度槲皮素处理后进行的衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色；C，图1-A中SA-β-gal阳性细胞数统计。
图2.利用有效工作浓度的槲皮素处理人野生型间充质干细胞后进行的衰老相关标志物检测。细胞衰老标志物p16和p21的Western bloting检测。
图3.利用有效工作浓度的槲皮素处理人原代间充质干细胞后进行的衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色。
图4.槲皮素灌胃处理后生理性衰老小鼠的运动能力检测。对照组灌胃含10％PEG的PBS，槲皮素组灌胃槲皮素(0.1-0.25mg/kg体重)，每周灌胃一次，连续24周。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂、仪器等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
下述实施例中的细胞培养条件如无特殊说明，均为37摄氏度，5％CO2。
下述实施例中使用的槲皮素为Quercetin，购自Selleck公司，货号S2391。
下述实施例中的细胞培养基配方如下：
(1)人胚胎干细胞(ESC)培养基配方：
DMEM/F12培养基(Thermo，11320-033)
0.1mM非必需氨基酸(Thermo，11140-050)
1mM GlutaMAX(Thermo，35050-061)
20％(体积百分含量)Knockout血清替代物(Thermo，N10828-028)
1％(1g/100ml)青霉素/链霉素(Thermo，15070-063)
55μMβ-巯基乙醇(Thermo，21985-023)
10ng/ml人FGF2(Joint Protein Central)
(2)间充质干细胞(MSC)培养基配方：
MEM培养基(Thermo，12571071)
10％(体积百分含量)胎牛血清(Thermo，10091148)
1％(1g/100ml)青霉素/链霉素(Thermo，15070-063)
10ng/ml重组人成纤维细胞生长因子(JPC，bFGF)
MSC分化培养基需额外添加5ng/ml TGFβ(Humanzyme，HZ1131)。
下述实施例中的细胞系如下：
人野生型胚胎干细胞系是WiCell公司产品，货号：WA09(H9)-DL-7。
下述实施例中的人野生型胚胎干细胞系(ESC)培养方法如下：
(1)将ESC细胞接种至预先培养了经过丝裂霉素(美国Sigma公司产品，货号：M0503)灭活的小鼠胚胎成纤维细胞(美国Invitrogen公司产品，货号：S1520-100)的培养板中，使用人类胚胎干细胞培养基(CDF12培养基)与小鼠胚胎成纤维细胞共同培养；
(2)将ESC细胞接种至预先用细胞外基质(qualified-Matrigel，美国BDBiosciences产品，货号：354277)包被的培养板中，使用mTeSR培养基(美国StemCellTechnologies产品)培养。
下述实施例中的人野生型间充质干细胞(MSC)定向诱导分化方法如下：
1、将上述ESC细胞进行拟胚体(EB)分化，具体步骤如下：准备含有300-500个细胞、大小均一的ESC克隆，用室温PBS清洗一次，用Dispase(Invitrogen公司，货号为17105041)37℃消化20-30min。待ESC克隆形成球体后，用人胚胎干细胞(ESC)培养基重悬后，加到低粘附培养板(Corning公司，货号3471)中，37℃，5％CO2条件培养1-3天后即形成拟胚体。
2、将步骤1获得的拟胚体接种于基质胶(Matrigel)(Invitrogen公司)包被的6孔板中进行培养，继续培养2周至纤维状细胞出现。再经过一次传代后，利用流式细胞术分选其中的CD73、CD90和CD105均为阳性的细胞类群，即为人野生型间充质干细胞(MSC)。
实施例1、槲皮素有效浓度筛选实验。
将第3代(P3)的MSC细胞铺种于6孔板中，接种密度为3-5X104个细胞/孔，过夜培养，然后换用分别含有50-2000nM槲皮素和对照溶剂(二甲亚砜，DMSO)的间充质干细胞(MSC)培养基，隔天换液，连续培养5-6天至细胞汇合度达到90％传代培养，接种密度仍为3-5X104个细胞/孔，记为第4代细胞(P4)，依此方式连续培养至第10代(P10)。衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色和细胞增值曲线的结果表明100-300nM为槲皮素延缓人间充质干细胞复制性衰老的有效工作浓度(图1)。
细胞增值曲线绘制步骤如下：
1)利用细胞计数，统计连续传代(P4-P10)的MSCs细胞累积增殖倍数，绘制细胞增殖曲线；
2)每代细胞增殖倍数＝每代结束培养时细胞数/每代起始培养时细胞数；
3)P10代细胞的累积增殖倍数＝log2(p8细胞增殖倍数)+log2(p9细胞增殖倍数)+log2(p10细胞增殖倍数)。
SA-β-gal染色步骤如下：
细胞衰老相关β-半乳糖苷酶染色(Senescence-associated-β-galactosidase，SA-β-gal)是一种基于细胞衰老时β-gal活性水平上调而对衰老细胞或组织进行染色检测的方法。
分别以DMSO和槲皮素100nM处理的WS MSCs细胞为供试细胞进行SA-β-gal染色：
1)6孔板中以合适密度种入细胞；
2)细胞密度达到60～80％时，PBS清洗两次细胞；
3)2％多聚甲醛+0.2％异戊醛固定，不超过5分钟；
4)PBS清洗2次；
5)加入染色液，37度避光过夜孵育。染色液配方如下：
柠檬酸/磷酸钠缓冲液 40mM
K4[Fe(CN)6]·6H2O 5mM
K3[Fe(CN)6] 5mM
NaCl 150mM
MgCl2 2mM
X-gal 1mg/ml
6)PBS清洗2次；
7)Hoechst 33258(Invitrogen，货号：H3569)室温避光孵育5分钟；
8)PBS清洗一次；
9)显微镜下观察。
衰老细胞特异性表达的β-半乳糖苷酶能够催化其底物X-Gal生成深蓝色产物。通过对细胞中SA-β-gal染色阳性细胞数进行定量统计即可分析细胞衰老水平。
实施例2、利用有效工作浓度的槲皮素处理人野生型间充质干细胞后进行的衰老相关标志物检测。
收取实施例1中槲皮素和对照试剂处理的P10代人野生型间充质干细胞，利用Western blotting检测发现与对照试剂组相比，槲皮素处理后的人野生型间充质干细胞中衰老分子标志物p16和p21的表达量明显下调。上述结果表明有效工作浓度的槲皮素能够明显延缓人野生型间充质干细胞的细胞衰老表型(图2)。
Western bloting检测步骤如下：
DMSO和槲皮素100nM处理的WS MSC第七代细胞作为供试细胞，提取各细胞的总蛋白，利用western-blot检测细胞表达的蛋白质。所用一抗为:anti-p21(Cell SignalingTechnology),anti-p16(BD Bioscience 4828)，二抗为HRP标记的羊抗兔抗体(Santa cruz公司(货号为sc-2004))。以β-actin为内参，一抗为鼠源抗β-actin抗体(Santa cruz公司，货号为sc-8432)，二抗为HRP标记的羊抗鼠抗体，Santa cruz公司(货号为sc-2005)。
实施例3、利用有效工作浓度的槲皮素处理人原代间充质干细胞后进行的衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色.
将第3代(P3)的人原代间充质干细胞铺种于6孔板中，接种密度为3-5X104个细胞/孔，过夜培养，然后换用分别含有100nM槲皮素和对照溶剂(二甲亚砜，DMSO)的间充质干细胞(MSC)培养基，隔天换液，连续培养5-6天至细胞汇合度达到90％传代培养，接种密度仍为3-5X104个细胞/孔，记为第4代细胞(P4)，依此方式连续培养至第10代(P10)。衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色结果表明有效工作浓度的槲皮素能明显延缓人原代间充质干细胞的复制性衰老(图3)。
SA-β-gal染色步骤同实施例1。
人原代间充质干细胞分离和培养步骤：
分离医院拔除的牙齿牙髓组织，置于间充质干细胞培养基中，在体式镜下将其剪成约0.5X0.5mm大小的组织块，转移至提前用0.1％Gelatin(Sigma公司)包被的培养板中，加入间充质干细胞培养基，隔天换液，连续培养7-10天后，消化传代，按照2-3X105个细胞/孔的接种密度铺种于6孔板中，记为P1代。
实施例4、槲皮素灌胃处理后生理性衰老小鼠的运动能力检测。
3月龄和15月龄雄性C57BL/6小鼠在22±2℃环境下单独饲养。给予15月龄小鼠槲皮素(0.1-0.25毫克/千克体重)或对照试剂(10％PEG的PBS)口服灌胃处理，同时给予3月龄小鼠对照试剂(10％PEG的PBS)口服灌胃处理，每周灌胃一次。连续灌胃24周后进行转棒试验测量小鼠的运动耐力，具体为将动物放置在转棒上，初始速度设为5转/分钟，平衡1分钟后记录初始时间，随后加速至40转/分进行测试，记录小鼠从转棒脱落的终止时间。实验结果显示，槲皮素能够明显提升15月龄中年小鼠的运动耐力，提示槲皮素对机体衰老具有明显的延缓作用(图4)。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种延缓细胞和机体衰老的化合物，其特征在于，所述化合物是槲皮素。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述细胞为哺乳动物细胞；优选的，所述哺乳动物细胞是人间充质干细胞。
3.根据权利要求2所述的化合物，其特征在于：所述人间充质干细胞为人野生型胚胎干细胞衍生的间充质干细胞和人原代间充质干细胞。
4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述细胞衰老为人间充质干细胞复制性衰老；所述机体衰老为野生型小鼠增龄相关机体衰老。
5.根据权利要求4所述的化合物，其特征在于：所述机体衰老为野生型小鼠增龄相关运动耐力降低。
6.一种权利要求1-5的化合物及其衍生产品在延缓细胞衰老、加强运动耐力等方面的应用。
7.根据权利要求2的化合物或权利要求6的应用，其特征在于：所述槲皮素延缓人间充质干细胞衰老的有效工作浓度为100-300nM。
8.根据权利要求4的化合物或权利要求6的应用，其特征在于：所述槲皮素延缓野生型小鼠增龄相关机体衰老的有效剂量为0.1-0.25毫克/千克体重。
9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述化合物应用包括但不限于治疗增龄相关骨质疏松和肌肉萎缩等衰弱症或其它衰老相关疾病，以及作为延缓衰老保健品的应用。
10.根据权利要求9所述的化合物及其衍生产品的应用，其特征在于：所述化合物包括但不限于天然提取化合物、人工合成化合物、以及所述化合物的水合物、纳米材料包裹或其他形式修饰的化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810658596.2A CN108774203A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 一种延缓哺乳动物细胞和机体衰老的化合物及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810658596.2A CN108774203A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 一种延缓哺乳动物细胞和机体衰老的化合物及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108774203A true CN108774203A (zh) | 2018-11-09 |
Family
ID=64026333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810658596.2A Pending CN108774203A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 一种延缓哺乳动物细胞和机体衰老的化合物及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108774203A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110075103A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-02 | 中国科学院动物研究所 | 槲皮素的用途 |
| CN110330542A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-10-15 | 遵义医学院附属医院 | 一种延缓人间充质干细胞衰老的化合物及其制备方法与应用 |
| CN114126599A (zh) * | 2019-06-10 | 2022-03-01 | 巴克老龄化研究所 | 改变衰老相关分泌表型的方法和组合物 |
| ES2967070A1 (es) * | 2022-09-29 | 2024-04-25 | Fundacion Univ San Antonio Ucam | Compuestos antienvejecimiento |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108135952A (zh) * | 2015-09-23 | 2018-06-08 | 瑞奥克辛创新集团有限责任公司 | 类黄酮组合物及其使用方法 |
-
2018
- 2018-06-25 CN CN201810658596.2A patent/CN108774203A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108135952A (zh) * | 2015-09-23 | 2018-06-08 | 瑞奥克辛创新集团有限责任公司 | 类黄酮组合物及其使用方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ANTONIO CASADO-DÍAZ ET AL.: "Effects of quercetin, a natural phenolic compound, in the differentiation of human mesenchymal stem cells (MSC) into adipocytes and osteoblasts", 《JOURNAL OF NUTRITIONAL BIOCHEMISTRY》 * |
| 刘珍等: "槲皮素的药理作用研究概况", 《陕西中医》 * |
| 卞伟等: "槲皮素对骨髓间充质干细胞增殖和骨向分化的影响", 《中药药理与临床》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110075103A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-02 | 中国科学院动物研究所 | 槲皮素的用途 |
| CN114126599A (zh) * | 2019-06-10 | 2022-03-01 | 巴克老龄化研究所 | 改变衰老相关分泌表型的方法和组合物 |
| CN110330542A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-10-15 | 遵义医学院附属医院 | 一种延缓人间充质干细胞衰老的化合物及其制备方法与应用 |
| CN110330542B (zh) * | 2019-08-19 | 2021-09-14 | 遵义医学院附属医院 | 一种延缓人间充质干细胞衰老的化合物及其制备方法与应用 |
| ES2967070A1 (es) * | 2022-09-29 | 2024-04-25 | Fundacion Univ San Antonio Ucam | Compuestos antienvejecimiento |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wenisch et al. | Human reaming debris: a source of multipotent stem cells | |
| CN108774203A (zh) | 一种延缓哺乳动物细胞和机体衰老的化合物及其应用 | |
| Cheng et al. | The influence of spheroid formation of human adipose-derived stem cells on chitosan films on stemness and differentiation capabilities | |
| RU2528250C2 (ru) | Способ получения мезенхимальных стволовых клеток из плюрипотентных стволовых клеток человека и мезенхимальные стволовые клетки, полученные этим способом | |
| Buravkova et al. | Low ATP level is sufficient to maintain the uncommitted state of multipotent mesenchymal stem cells | |
| TWI637055B (zh) | 多能性幹細胞的製備方法、使用該製備方法而製備出多能性幹細胞、改善劑、以及該多能性幹細胞之分化誘導方法 | |
| CN111492248A (zh) | 通过实时谷胱甘肽测定来测量治疗细胞质量的方法 | |
| CN103146647B (zh) | 一种体外培养间充质干细胞的方法 | |
| CN104946590B (zh) | 成人骨髓中Muse细胞诱导为神经前体细胞的方法 | |
| CN106459922A (zh) | Cd82阳性心肌前体细胞 | |
| CN108570448B (zh) | 一种高效的hPSCs向MSCs分化的方法 | |
| CN105754936B (zh) | 人诱导性多能干细胞诱导为间充质干细胞的方法 | |
| CN106459913A (zh) | 改良的干细胞组合物 | |
| CN102899285A (zh) | 一种体外诱导胚胎干细胞分化成为神经细胞方法 | |
| CN104004713A (zh) | 脐带间充质干细胞诱导培养为神经细胞的方法 | |
| CN112920989A (zh) | 一种肝脏类器官模型及其建立方法、用途以及治疗肝细胞铁死亡的药物组合物 | |
| Degistirici et al. | Defining properties of neural crest–derived progenitor cells from the apex of human developing tooth | |
| CN108753710A (zh) | 一种无血清完全培养基及其应用 | |
| KR101896803B1 (ko) | 인간 만능줄기세포로부터 중간엽 줄기세포로의 분화 유도 생산율을 증가시키는 방법 및 이에 의해 생성된 중간엽 줄기세포 | |
| CN105087475B (zh) | 一种细胞培养液及其应用以及诱导牙髓干细胞向神经样细胞分化的方法 | |
| KR20080079256A (ko) | 간엽줄기세포의 배양방법 및 간엽줄기세포를 포함하는 피부결함의 치료용 조성물 | |
| CN104232573A (zh) | 一种生长培养基及其用途和培养脐带间充质干细胞的方法 | |
| CN110423722A (zh) | 一种培养基及其应用和诱导肌腱干细胞向骨细胞分化的方法 | |
| CN105441481B (zh) | 一种sirtuin6基因缺失人类间充质干细胞的制备方法 | |
| Li et al. | Differentiation potential of bone marrow mesenchymal stem cells in duck |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181109 |