《Antioxidants》：Green-Extracted Ficus carica L. Fruit Polysaccharides Promote Longevity in Caenorhabditis elegans via Modulation of SKN-1 and IIS Pathway
编辑推荐：
线粒体功能障碍是衰老的核心特征，驱动生物能量衰退、氧化应激增加以及对神经退行性疾病的易感性增加。人诱导多能干细胞（iPSCs）及iPSC衍生的神经元为研究这些过程提供了有力模型。银杏叶提取物GBE LI1370（GBE）在临床前模型中已显示出抗氧化和线粒体保护
线粒体功能障碍是衰老的核心特征，驱动生物能量衰退、氧化应激增加以及对神经退行性疾病的易感性增加。人诱导多能干细胞（iPSCs）及iPSC衍生的神经元为研究这些过程提供了有力模型。银杏叶提取物GBE LI1370（GBE）在临床前模型中已显示出抗氧化和线粒体保护作用，包括改善线粒体膜电位、减少活性氧及增强神经元存活。然而，其在人iPSCs及其分化衍生物中，于衰老背景下对线粒体功能的影响尚未被研究。本研究评估了GBE（100 μg/mL）在已建立的基于iPSC的衰老模型以及源自老年iPSC的神经元和星形胶质细胞中的线粒体保护效应。研究人员评估了线粒体参数，包括ATP产生、线粒体膜电位（MMP）、线粒体活性氧（mtROS）、超氧化物水平及线粒体呼吸。与年轻对照相比，老年iPSCs表现出ATP产生和MMP降低，同时mtROS和超氧化物水平升高。源自老年iPSCs的星形胶质细胞也显示线粒体功能障碍。用GBE处理24小时增加了年轻和老年iPSCs以及老年iPSC衍生神经元和星形胶质细胞的ATP产生和MMP，减少了氧化应激，并改善了线粒体呼吸。这些初步的供体来源发现支持进一步研究GBE相关的线粒体反应在人人供体来源的衰老细胞模型中的作用，并需要在更大的供体队列中进行验证。
论文解读：银杏叶提取物GBE对年轻及老年供体来源iPSCs及其神经衍生细胞线粒体功能的影响
研究背景与意义
线粒体功能障碍是细胞衰老的核心标志，导致能量代谢、氧化还原稳态及再生能力下降，并深刻影响干细胞及分化组织功能。人诱导多能干细胞（iPSCs）及其衍生的神经元和星形胶质细胞为研究人类遗传背景下的衰老细胞机制提供了强有力模型。已有研究表明，源自老年供体的iPSCs保留线粒体衰老特征，表现为ATP产生减少、线粒体膜电位（MMP）下降及线粒体活性氧（mtROS）升高。
银杏叶提取物（GBE，如EGb 761?）在临床前模型中显示抗氧化、抗凋亡及线粒体保护作用。然而，GBE对年轻与老年人类iPSCs及其分化神经元和星形胶质细胞线粒体功能的影响尚不清楚。本研究以《Antioxidants》为发表期刊，旨在探究GBE（LI1370，100 μg/mL，24小时）在基于iPSC的人类衰老模型中对线粒体生物能量及氧化应激的调节作用，为脑健康衰老的干预提供概念验证。
主要关键技术方法
研究人员采用供体来源的人iPSCs，分为年轻供体组（n=3，24–32岁）与老年供体组（n=3，62–72岁）。iPSCs在无饲养层条件下维持，并通过既定方案分化为神经元及星形胶质细胞（使用骨形态发生蛋白-4促星形胶质细胞命运）。关键实验在老年供体衍生的神经元和星形胶质细胞中进行。主要技术方法包括：ATP水平检测（ViaLight? HT/ATPlite? 1-step发光法）、MMP检测（TMRM荧光）、mtROS（DHR荧光）及线粒体超氧化物（MitoSOX? Red）检测、实时线粒体呼吸（OCR）与胞外酸化率（ECAR）分析（Seahorse XF HS Mini Analyzer，细胞线粒体压力测试），以及数据归一化至活细胞覆盖度（CellTracker Blue）。统计采用双因素ANOVA及Student’s t检验，以供体系为生物学重复。
研究结果
3.1. 年轻与老年iPSCs及iPSC衍生神经元中的年龄相关线粒体功能障碍
研究人员首先确认了既往发现的年龄相关线粒体差异。雷达图总结显示，老年iPSCs及衍生神经元均表现为ATP与MMP降低，mtROS及超氧化物升高。这确立了后续GBE干预的衰老相关线粒体表型基线。
3.2. 老年供体来源星形胶质细胞显示线粒体功能障碍
在干预前，研究人员表征了年轻与老年iPSC衍生星形胶质细胞。老年星形胶质细胞显示ATP（2.4 vs. 1.9 μM）与MMP（162.4 vs. 103.1荧光单位）显著下降，mtROS（DHR：30.9 vs. 50.1）及超氧化物（MitoSOX：9.5 vs. 10.9）上升。这是首次在人类iPSC衍生星形胶质细胞中报道此类年龄相关线粒体改变。
3.3. GBE改善年轻及老年iPSCs的线粒体生物能量
老年iPSCs基线ATP（1.91 vs. 1.21 μM）与MMP（91.5 vs. 57.4）更低。GBE处理24小时显著提高两组ATP（年轻：2.16；老年：1.38 μM）与MMP（年轻：99.5；老年：67.7），年轻细胞响应更强。供体水平分析显示各独立供体系均有一致方向响应。
3.4. GBE降低年轻及老年iPSCs的氧化应激
老年iPSCs基线mtROS（DHR：91.6 vs. 130.4）及超氧化物（MitoSOX：7 vs. 13.1）更高。GBE显著降低两者（DHR：年轻75.7，老年118.1；MitoSOX：年轻5.3，老年8.1）。供体特异性分析显示各生物学重复响应一致。综上，GBE提升iPSC线粒体生物能量并降低氧化应激。
3.5. GBE调节老年iPSCs的线粒体呼吸与糖酵解生物能量参数
Seahorse分析显示，老年iPSCs基础氧消耗率（OCR）与胞外酸化率（ECAR）更低。GBE提升两组的OCR与ECAR。OCR/ECAR表型分布图显示GBE使两组分布偏移，提示呼吸与糖酵解参数共同变化。
3.6. GBE调节年轻及老年iPSCs的线粒体呼吸子参数
定量解析显示，老年iPSCs的基础呼吸、备用呼吸能力、最大呼吸、质子漏、ATP偶联呼吸及非线粒体呼吸均更低。GBE关联多个呼吸参数增加，幅度因参数而异。年轻iPSCs基线更高，但两组均有GBE关联响应。补充图描述了相对于各自对照的百分比变化。
3.7. GBE改善老年iPSC衍生神经元及星形胶质细胞的线粒体生物能量并降低氧化应激
在老年iPSC衍生神经元中，GBE显著提升ATP（2.7 vs. 3.2 μM）与MMP（115.2 vs. 132.3），降低DHR（56.5 vs. 47.9）与MitoSOX（3.5 vs. 2.93）。供体分析一致。
在老年iPSC衍生星形胶质细胞中，GBE提升ATP（1.9 vs. 2.6 μM）与MMP（103.1 vs. 166.1），降低DHR（50.1 vs. 31.5）与MitoSOX（10.9 vs. 9.3）。供体分析同样可重复。这表明GBE在神经元与星形胶质细胞中均增强生物能量并减轻氧化应激。
3.8. GBE效应整合总结
整合示意图（图7）归纳：老年iPSCs、神经元及星形胶质细胞共有线粒体功能障碍特征（MMP↓、ETC活性↓、ATP↓、mtROS↑）。GBE处理反向调节（ATP↑、MMP稳定、ETC支持、mtROS↓）。在iPSCs中还观察到呼吸与糖酵解参数变化；神经元与星形胶质细胞趋势一致。
讨论与结论总结
研究人员讨论指出，本研究证明供体年龄的线粒体特征经重编程与分化保留。老年iPSC、神经元及星形胶质细胞共有ATP与MMP降低、氧化应激升高的表型，且星形胶质细胞显著受累，强调胶质衰老对神经组织代谢退化的贡献。
GBE（100 μg/mL，24小时）关联改善多项线粒体参数：提升ATP与MMP、降低mtROS及超氧化物，在iPSCs中还调节呼吸/糖酵解。效应在年轻与老年细胞均可观察，老年细胞基线更低但仍有良性响应。供体水平分析支持重复性。浓度选择基于既往优化，循环浓度与组织分布及临床剂量背景相符，但剂量-反应关系及长时程动态待进一步研究。
研究局限包括供体数有限且仅男性供体，未来需性别平衡的大队列；iPSC模型复杂；目前为表型数据，潜在机制（如NRF2、钙稳态、神经元-星形胶质代谢偶联、线粒体转移）未直接验证，仅为基于文献的假说。未来可探究GBE对神经元-星形胶质网络乳酸代谢及线粒体转移的调节。
结论（翻译）：总之，本研究表明GBE与改善年轻及老年人iPSCs及其衍生神经元的线粒体功能障碍相关，提升ATP产生、膜电位及氧化应激标志物，调节线粒体呼吸与糖酵解生物能量参数。尽管两组均观察有益效应，但幅度因参数及细胞类型而异，老年细胞在更差基线仍响应。重要的是，老年iPSC衍生星形胶质细胞也显示改善的线粒体生物能量与更低氧化应激，提示效应可延伸至对维持神经元能量供应及氧化还原平衡至关重要的胶质群体。尽管为初步发现，需在更大、机制导向及性别平衡的供体队列中验证，但结果支持在人人供体来源衰老模型中进一步研究GBE关联的线粒体与氧化应激响应。
