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左手诱发炎症右手修复损伤,衰老细胞“双刃剑”利大于弊?

2023-01-30 19:08 作者:时光派官方  | 我要投稿




众所周知,细胞衰老是最典型的衰老标识之一。在应激条件下,衰老细胞的DNA会停止复制,分泌出衰老相关分泌表型,从而诱导炎症,引发局部或全身的组织损伤。


在最新一期大咖面对面直播课中,加州大学Nabora Soledad Reyes de Barboza博士深入浅出地剖析了她发表于10月《Science》期刊上关于衰老细胞益处的颠覆性发现:衰老细胞不像很多人想象得那样贻害无穷,反而是损伤修复和组织再生的“大功臣”。



此外,Nabora博士还与我们探讨了细胞衰老与人类衰老的复杂关系、衰老细胞靶向识别、用Senolytics等手段清除衰老细胞的风险,以及衰老细胞与癌细胞的相似之处和治疗方法等。

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Q

什么是衰老细胞?


A

衰老细胞可以是任何类型的细胞。比如肺、肝、胃等器官中的细胞,在生物体的整个生命周期中都可以改变自己当前的状态,成为衰老细胞。细胞衰老时,它会停止增殖或自我复制。原因有很多,一般认为,如果DNA受到损伤,损伤积累得太多,衰老细胞就将停止增殖或分裂,因为它不想对微环境中组织中的其他细胞造成不良损伤。




Q

根据您的最新发现,衰老细胞有哪些益处?


A

多年来人们一直认为,衰老细胞是一种“僵尸细胞”:不会增殖也不会死亡,它们只是停留在组织中,保持代谢活跃状态,从微环境中吸收营养物、输送废弃物。

但是我们最近了解到,衰老细胞并非一无是处:它们其实非常活跃、“健谈”,一直在和微环境中的其他细胞“友好交流”。比如,在皮肤伤口的愈合过程中,衰老细胞就能发挥积极作用,提供支持皮肤成纤维细胞生长的因子(一种帮助细胞生长并使肺部气道再生的蛋白质)。此外,我们在动物的肺中也发现衰老细胞可以释放出这种生长因子。

总地来说,我们年轻健康时,衰老细胞主要发挥积极作用;但当我们变老时,它就主要发挥消极作用。




Q

衰老细胞是如何发挥这种益处的?


A

通过上调抗凋亡蛋白来发挥作用。有些细胞可以编程细胞死亡,也可以逃避或者避免细胞死亡,实际上都与抗凋亡蛋白水平密不可分。一些体外诱导的衰老细胞,也是通过表达这种蛋白质来避免细胞死亡。

但我们还需要做更多研究,来探究细胞为什么会在组织中堆积、如何避免被免疫系统清除,以及如果不增殖,它们是怎么一直留在组织里的。


Q

您如何看待目前的主流抗衰老疗法Senolytics(靶向清除衰老细胞)?


A

我们的研究使用了一种Senolytics药物组合:达沙替尼与槲皮素,之后发现年轻动物的上皮细胞停止再生了。所以我们认为,如果移除衰老细胞,会对再生程序造成影响。所以我会对使用Senolytics药物保持很谨慎的态度,特别是在年轻人身上使用。


Q

您认为Senolytics疗法为什么会出现这种情况?


A

虽然很多高质量论文展示了Senolytics可以帮助延缓衰老或延长寿命,但最大的问题是:目前Senolytics做不到精准靶向组织中的衰老细胞,也会去除大多数免疫细胞,因为许多免疫细胞也表达和衰老细胞共同的信号:P16。所以当你想清除衰老组织中的衰老细胞时,不可避免地清除了免疫细胞,炎症也就随之消失了,这就是为什么衰老的动物最终变得更健康的原因。




Q

免疫系统对机体有怎样的影响?


A

我认为免疫系统对人体非常不利,特别是在老年时期,因为免疫系统会不断产生炎症。也就是说,当我们老了,体内不仅有衰老细胞导致的组织炎症,还有免疫系统源源不断制造的炎症,因此体内的炎症水平就会越来越高。所以我认为,把免疫系统移除,老年动物会过得更健康。


Q

您刚刚提到了P16这种物质,论文中也有重点阐述。能否为我们具体说说P16是什么?


A

P16是细胞衰老的标志之一。它本质上是一种肿瘤抑制蛋白,也是一种细胞周期抑制蛋白。这种蛋白会阻止细胞进入“循环池”,让它们无法增殖。

此外,衰老细胞识别领域也有很多其他标记物,如果哪个细胞中出现了某种标记物,我们就认为它可能是个衰老细胞。但事实上,这些标记物也可能存在于其他非衰老细胞中。寻找一种可以精确定义衰老细胞的标记物,也是我未来的研究目标。




Q

靶向衰老细胞为什么如此困难?


A

首先,衰老细胞具有很强的可塑性,它们在不同环境中的存在形式有所差别——某种药物可能只对皮肤中的衰老细胞起作用,对于肝脏衰老细胞就无能为力。

此外,衰老细胞还非常聪明,会通过自我调整来“逃避追踪”:使用特定的蛋白来灭活免疫细胞,从而逃脱免疫系统监控。总之,我们很难使用相同的靶点或标记来找到所有的衰老细胞。


Q

衰老细胞能诱导免疫系统杀死癌细胞,但一些抗癌药物却能杀死衰老细胞(比如Navitoclax或者达沙替尼既是抗癌药物又是衰老细胞清除药物),听起来似乎有些矛盾。您认为为什么会出现这种情况?


A

这些药物靶向之前我们提到的“凋亡途径”,通过把“保护细胞不死”的蛋白质去除,来诱导细胞死亡。这种蛋白质名为Bcl-2,像盔甲一样保护着细胞。纳维托克等药物能直接破坏这个盔甲,细胞最终便会死亡。

在肿瘤内,一些细胞会避免自我复制并开始衰老,把自己从“细胞分裂的组织”中移除;

而衰老细胞可以将营养物质吸收到肿瘤中来支持肿瘤生长。所以细胞的衰老是一把双刃剑,我们称之为衰老细胞的基因多效性,在某种情况下它可以促进肿瘤的形成,另一方面它又可以通过细胞立刻进入衰老状态,不再分裂,从而避免癌症。



以下问题来自

时光派会员读者和直播间幸运观众



Q

细胞长期缺乏能量会加速衰老吗?


A

会。细胞长期缺乏能量可能是一种线粒体缺陷,是很多疾病产生的罪魁祸首,比如恶性肿瘤。衰老细胞中的线粒体会发生功能失调,导致更多衰老的不良后果。


Q

很多癌症患者尝试过“通过增强免疫系统来帮助清除衰老细胞”这种方法,却发展出了其他疾病,如1型糖尿病或自身免疫疾病,您对此如何看待?


A

我们需要更谨慎。如果过分增强免疫系统,衰老细胞就会通过某种机制对免疫系统进行部分抑制,以逃脱被清除的命运。我们从新冠患者病情中了解到,免疫系统过分活跃会对细胞造成伤害,寻找抗原的过程中会产生一些错误。比如,它们会把自身识别为抗原,继而以自身为目标发动攻击,导致人患上自身免疫疾病。所以,不管是想要用Senolytics还是免疫增强手段来抗衰老,我们都需要更保守、更审慎地考虑和选择。




Q

您认为,目前衰老细胞研究领域中是否存在什么问题?


A

我认为我们的研究有些脱节,因为现在对衰老细胞进行的很多研究都是在体外培养物中进行的,很多都是通过化疗药物诱导衰老的。比如破坏细胞的DNA就可以让细胞走向衰老,但这对我们研究体内细胞衰老没有借鉴意义。

比如一些公司对Senolytics进行的实验和分析,他们在改善一些衰老症状上失败了。因为他们只是局部给药,只对从膝盖上提取的衰老细胞来治疗骨质疏松症,结果发现没用;但实际上,我们需要对Senolytics的药效做系统性、全局性分析。



时光派点评


Nabora博士在直播中特别指出,任何科学研究都不是单打独斗,需要国际社会群策群力。尤其是新冠疫情席卷全球的背景下,在流行病、罕见病、小众研究领域,国际合作的重要性更彰显无疑。

打破科学的传播壁垒,既是Nabora博士参与本次课程录制的初衷,也是时光派的使命。愿在推动全球健康衰老事业发展之路上,始终有你相伴而行。



—— TIMEPIE ——

这里是只做最硬核续命学研究的时光派,专注“长寿科技”科普。日以继夜翻阅文献撰稿只为给你带来最新、最全前沿抗衰资讯,欢迎评论区留下你的观点和疑惑;日更动力源自你的关注与分享,抗衰路上与你并肩同行!



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