抗细胞衰老疗法在防治骨质疏松症中的研究进展

随着全球人口的老年化,包括骨质疏松症(osteoporosis,OP)在内的年龄相关性疾病发病率逐渐上升,由OP导致的脆性骨折给社会和家庭带来了沉重的负担。应用抗OP药物可以降低骨质疏松性骨折(osteoportic fracture,OPF)的发生,但目前上市的药物存在应用疗程受限及各种副作用,因此寻找更好的防治OP药物势在必行。随着年龄的增长,衰老细胞(senescent cells,SC)在骨微环境中累积,清除这些衰老细胞或者减少衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype,SASP)可预防或减缓OP。这一疗法或可开启OP治疗新模式,并有益于多种与细胞衰老相关的老年性疾病。本文就近年来抗细胞衰老疗法在细胞、动物、人体层面上防治OP取得的研究进展进行综述。

铁死亡与衰老

铁死亡(ferroptosis)是Dixon等人在2012年首次提出的一种新的细胞程序性死亡方式,它以细胞内铁水平过载和氧化性损伤为主要特征。衰老(aging)是由多种因素共同导致的不可避免的一种生理功能逐渐退化的过程,随着细胞衰老的进行,机体组织器官的生理功能会出现渐进性紊乱和衰退,从而增加机体患病和死亡的风险,例如,神经退行性疾病、癌症和心血管疾病等。目前,已经陆续有学者发现铁死亡与衰老之间存在千丝万缕的联系,特定类型的细胞衰老以及衰老相关疾病有时会伴随着细胞铁死亡的相关特征。但是,铁死亡与衰老之间是否存在因果关系,目前并未定论。本文综述了铁死亡与衰老的特点,并对两者之间的共有特征进行总结,例如,DNA损伤、氧化还原稳态失衡和线粒体功能障碍等。另外,本文还讨论了铁死亡与部分衰老相关疾病的联系,包括帕金森症、阿尔茨海默症,以及部分癌症。本文通过对铁死亡和衰老两个领域之间潜在的联系进行分析和总结,可以为铁死亡与衰老的基础性研究提供新的视角,进而为相关临床疾病的治疗提供有价值的线索。

细胞衰老与肿瘤治疗

细胞衰老是抑制肿瘤细胞增殖的重要机制,当前主要采用衰老疗法治疗癌症。鉴于衰老细胞在肿瘤中的复杂作用,单独使用促衰老疗法或者抗衰老疗法治疗效果都不理想。为系统地了解细胞衰老在肿瘤治疗中的研究现状,为后续治疗指引方向,本文总结了细胞衰老的特征和机制,讨论了目前利用衰老治疗癌症的各种策略,期待为肿瘤治疗提供新的思路与方法。

营养添加剂、抗衰成分和抗衰老类护肤化妆品(待续)

1皮肤的衰老1.1皮肤老化老化又称衰老,指生物发育成熟后,在正常状况下机体随着年龄增加,出现机能减退、内环境稳定能力下降、结构组分逐渐退行性改变并趋向死亡的不可逆自然现象。皮肤衰老是老化的一个表现,皮肤衰老主要表现为自然衰老和光老化2种形式。

靶向衰老细胞在骨关节炎治疗中的研究进展

细胞衰老是指一种永久性的细胞周期终止状态,能够影响机体的发育及动态平衡。它和许多与衰老相关的疾病有关,比如骨关节炎。目前关于衰老细胞与骨关节炎之间的研究主要集中在寻找能够清除衰老细胞或选择性阻断衰老相关分泌表型(SASP)以阻止疾病进展的药物疗法。随着对细胞衰老和SASP新机制以及其靶点的探索,潜在的治疗方法将不断增加。本文将探讨细胞衰老的相关机制,并讨论针对每个靶点的治疗方案及其优势。

SIRT6与骨关节炎软骨衰老关系的研究进展

SIRT6是Sirtuin家族中一种具有多功能催化活性的功能蛋白,在细胞DNA损伤修复、能量利用、染色质结构改变等生理过程中发挥重要作用。近年研究结果显示其与抗衰老密切相关。衰老是机体老龄化后细胞发生的变化,而SIRT6在骨关节炎的发生发展中起了重要作用。本文中总结了SIRT6及软骨细胞衰老的相关概念、阐述了近年有关SIRT6与软骨衰老关系的相关研究及SIRT6在治疗骨关节炎中的应用潜力,为SIRT6相关的骨关节炎新药开发提供新思路。

衰老细胞在骨关节炎中的作用及干预措施研究进展

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一种以关节内部软骨和骨质破坏为主要特征的关节病,最终导致骨骼之间的接触面磨损和骨骼间隙缩小。其长期发展会导致关节功能丧失,骨骼和关节周围组织的改变,如骨质增生、关节畸形和骨折^([1])。OA是全球高发疾病,其总体发病率在10%~15%之间。该病高龄易感,65岁以上人群的发病率为20%~30%。在发达国家,髋关节和膝关节是骨关节炎的好发部位,而在发展中国家,肩部和手部的关节则更为普遍^([2])。OA的临床治疗主要是对症治疗,大部分患者需要进行人工关节置换缓解疼痛,恢复关节功能^([3])。因此,迫切需要对OA发生发展的相关机制进行研究,以期从源头上解决OA的防治难题。本文以衰老细胞(senescent cells,SNCs)在OA发生中的作用及干预策略的研究进展做一综述。

整体衰老与老年综合征发生机制的相关性

老年综合征(geriatric syndrome)是老年患者普遍发生的不良状况,对老年患者进行相关的综合评估是老年医学科必须进行的一项工作[1]。近年来,基础科学在衰老机制研究方面取得了长足的进展,但相关的研究成果和评价指标并没有应用到临床的诊疗实践中。为了更好地推动衰老机制的研究结果与临床应用相结合,本文评述整体衰老与老年综合征的相关性。

衰老胶质细胞与线粒体功能障碍和脂质积累有关

在许多哺乳动物物种中,衰老是一种与衰老过程和年龄性疾病相关的细胞状态。确实,衰老细胞促进伤口愈合并防止肿瘤形成;但它们也具有促炎性,从而长期加剧组织衰退。尽管衰老细胞是抗衰老治疗的有效靶点,但这些细胞为什么在体内形成,它们如何影响组织衰老以及如何消除其效应仍不清楚。在这里,研究人员鉴定了衰老果蝇大脑中自然存在的衰老神经胶质,并破译了它们的起源和影响。

皮肤衰老相关分泌表型的作用机制及相关功效原料研究进展

皮肤衰老是衰老研究领域的一个分支,生物标志物可用于客观评价皮肤衰老程度,包括了特定蛋白基因、信号通路的激活以及一系列细胞分泌因子。本文概述了皮肤衰老相关分泌表型(skin aging related secretion phenotype,SASP)的组成及其生理功能、SASP在皮肤衰老过程中的变化,以及针对SASP为功效靶点设计的化妆品功效测试组合方法,旨在对基于SASP靶点的相关功效化妆品研究有一个更加全面深刻的认识。

衰老细胞比例及衰老相关细胞因子在急性髓系白血病中的变化及临床意义

目的:探讨急性髓系白血病(AML)患者不同疾病状态下外周血衰老细胞比例和衰老相关细胞因子的变化及临床意义。方法:选取安徽医科大学第二附属医院收诊的AML患者作为研究对象(初诊组17例、缓解组16例、复发组12例),瑞吉和衰老特异性β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色观察各组患者外周血白血病细胞形态和衰老细胞比例,流式微球分析技术(CBA)检测各组患者血清衰老相关细胞因子IL-8、IL-1β、IL-6、IL-10水平,比较组间差异及临床意义。结果:复发组外周血涂片瑞吉染色显示白血病细胞形态明显增大且SA-β-gal阳性细胞比例显著升高(P<0.01);复发组血清衰老相关细胞因子IL-8、IL-1β、IL-6、IL-10水平显著升高(P<0.05);患者血清衰老相关细胞因子水平与外周血原始细胞比例无相关性(P>0.05);IL-8水平较高的复发患者呈再诱导缓解率低趋势且复发后总生存差(P<0.05);多因素Cox回归分析显示IL-8是复发患者预后的独立危险因素(P<0.05)。结论:AML患者外周血中衰老细胞比例和衰老相关细胞因子IL-8、IL-1β、IL-6、IL-10水平显著升高,与疾病复发密切相关,且IL-8水平较高的复发患者预后差。

细胞衰老与年龄相关性黄斑变性

年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)是导致老年人失明的主要原因之一,其特征为光感受器的死亡和视网膜色素上皮细胞的变性。该病的发病机制复杂,涉及遗传、环境和代谢等多种因素。细胞衰老是AMD的重要危险因素,表现为细胞在经历有限次数的分裂后进入永久性细胞周期停滞状态。随着年龄增长,衰老细胞的数量增加,并与多种年龄相关的慢性疾病密切相关。细胞衰老的潜在机制包括氧化应激、DNA损伤、线粒体功能障碍、自噬/线粒体自噬缺陷以及表观遗传改变等。在AMD中,色素上皮细胞、血管内皮细胞、Bruch膜、感光细胞和小胶质细胞等不同类型的细胞均表现出衰老及其相关变化。细胞衰老在AMD的发病机制中起着关键作用,涉及多种视网膜细胞类型和血管系统的退化。通过深入研究这些机制,期望能开发出更有效的治疗方法,以帮助患者恢复和保护视力。本文回顾了细胞衰老的生物学机制及其在AMD中的作用,深入探讨了不同细胞衰老引发AMD发病的具体机制,旨在为AMD的发病机制和治疗研究提供新思路。

核酸酶基因LoENDONUCLEASE1在东方百合花朵衰老过程中的功能分析

为明确百合(Lilium spp.)花朵衰老发生的分子机制,在东方百合‘西伯利亚’(Lilium oriental hybrid‘Siberia’)花被片中克隆了一个衰老相关基因LoENDONUCLEASE 1(SAG10),利用qRT-PCR进行基因表达分析,并通过农杆菌介导的拟南芥稳定表达系统和百合花被片瞬时表达体系验证LoENDONUCLEASE 1基因功能。结果显示,LoENDONUCLEASE 1基因开放阅读框(ORF)为921 bp,编码306个氨基酸;LoENDONU⁃CLEASE 1在百合花朵和叶片的衰老过程中特异表达,且受到脱落酸和水杨酸的诱导;拟南芥过表达LoENDO⁃NUCLEASE 1株系中叶片叶绿素含量显著低于对照株系,百合花被片中瞬时过表达LoENDONUCLEASE 1基因加速了百合花被片的衰老,且过表达花被片中丙二醛和离子渗透率含量显著高于对照。结果表明,LoEN⁃DONUCLEASE 1具有促进花朵和叶片衰老的功能。

基于不同组织和器官角度回顾PGC-1α在运动抗衰老中的作用

背景:过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferators-activated receptors gamma co-activator 1α,PGC-1α)和衰老密切相关,且其在运动抗衰老中发挥着重要的调控作用,但缺乏从不同组织和器官视角下PGC-1α在运动抗衰老中作用的相关综述。目的:详细回顾PGC-1α在运动抗衰老中的作用,并从不同组织和器官的角度探讨其调控情况。方法:于2023-05-01/07-01进行文献检索。检索范围包括自各数据库建库至2023年7月,并在Web of Science、PubMed、中国知网、万方和维普数据库上进行检索。中文检索词:“PGC-1α,过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α,PPARGC1A,衰老,运动,老年人等”;英文检索词:“PGC-1α,aging,exercise,exercise training,older adults”。运用布尔逻辑运算符将检索词连接进行检索,并制定了相应的检索策略。根据纳入和排除标准进行筛选,最终纳入文献83篇进行综述分析。结果与结论:①PGC-1α是一个重要的转录共激活因子,在维持线粒体功能、调控能量代谢和适应不同代谢需求方面发挥着关键的调节作用。②在线粒体衰老中的多种功能,在多种细胞类型中的调节作用,在多种细胞类型中发挥着重要的调节作用,与炎症途径和氧化还原控制的关系及其相关蛋白修饰和表观遗传变化。③PGC-1α的表达水平能够被运动训练提高,并通过调节线粒体生物发生、能量代谢和抗氧化应激等途径发挥积极的作用,其在运动改善脂肪组织衰老、心血管老化、神经系统老化、肾脏衰老、骨骼肌衰老和肝脏老化等中发挥重要作用。④课题组专家建议未来研究方向包括探索不同类型、强度和时长的运动对PGC-1α表达的调节影响,研究PGC-1α的蛋白修饰和表观遗传变化的调节机制,以及加强对PGC-1α在不同衰老相关疾病中的作用机制的研究。

功能年龄在衰老个体化评价中的研究进展

时序年龄(chronological age,CA)是以时间表示自出生以后经历期间的个体年龄,即个体的实际年龄。但CA在评价个体功能状态和衰老进程方面可能存在不足,因此需要更准确的衡量指标。功能年龄是反映个体器官或系统的真实年龄,相比CA更够更准确地评估个体真实功能状态以及衰老进程。然而由于研究功能年龄的学者出发点、关注点和学科不同,对于功能年龄的命名也不同。本综述主要总结不同器官系统的功能年龄以及构建过程中使用的标志物和方法,并将功能年龄分为系统/器官功能年龄和整体功能年龄,同时介绍在临床中的应用现状,为未来构建更准确的功能年龄提供参考。

BM-MSCs延缓CD8^(+)初始T细胞衰老

目的验证骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)缓解免疫衰老的作用,探究其衰老改善的主要免疫细胞群体。方法分离获得小鼠脾淋巴细胞,刺激增殖7d构建复制性衰老细胞模型。利用流式细胞测量术检测年轻对照组、复制性衰老对照组和BM-MSCs共培养组T细胞亚群衰老标志物p16ink4a(p16)和p21cip1(p21)的表达水平。结果T淋巴细胞复制性衰老模型中观察到持续增殖后CD8^(+)T细胞较CD4^(+)T细胞衰老显著,在CD8^(+)T细胞的初始细胞、效应细胞亚群中,效应细胞衰老最显著;BM-MSCs共培养对衰老的效应细胞没有明显影响,主要通过延缓初始T细胞的衰老,达到缓解CD8^(+)T细胞衰老的作用(P<0.01,P<0.001)。结论与BM-MSCs共培养可以缓解T细胞的复制性衰老表型,对CD8^(+)T细胞的抗衰作用更显著,主要通过抑制初始T细胞的衰老实现。

富含羟基酪醇和玉米黄质色素橄榄油对衰老小鼠影响的比较

【目的】研究富含羟基酪醇橄榄油(olive oil rich in hydroxyl tyrosol,OHT)和富含玉米黄质色素橄榄油(olive oil rich in zeaxanthin,OZT)对衰老小鼠的影响。【方法】利用0.5 mL/10g剂量颈部皮下注射5%的D-半乳糖(D-galactose)溶液42 d构建亚急性衰老模型,建模成功后,将小鼠随机分成5组,分别为模型组(Model group)、维生素E对照组(VE group)、普通橄榄油组(olive oil group,OL)、OHT组和OZT组,以生理盐水对照组CK(0)。连续灌胃28 d后,检测小鼠体质量、血清中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)、白细胞介素-2(IL-2)、和干扰素-γ(IFN-γ)生成水平等指标的影响,观察肝组织形态学变化。【结果】D-半乳糖诱导的衰老小鼠模型中,OHT和OZT均能控制衰老小鼠体质量(P<0.05),降低血清中的SOD、CAT、GSH-Px、ALT和AST的活性(P<0.05,P<0.01),能显著提高IL-2和IFN-γ生成(P<0.05,P<0.01),降低MDA含量(P<0.05,P<0.01),肝脏病理变化得到改善,OZT干预效果显著优于OHT。【结论】OHT和OZT对D-半乳糖致亚急性衰老动物模型均有很好的干预效果,能有效提高小鼠机体抗氧化能力,延缓衰老的作用。

增强自噬的可注射水凝胶微球改善软骨微环境抗软骨细胞衰老

背景:细胞衰老是骨关节炎的重大危险因素之一,目前尚无广泛认可的针对衰老细胞的抗骨关节炎治疗策略。目的:制定可行的针对骨关节炎中衰老细胞的治疗策略。方法:采用薄膜分散法制备包封雷帕霉素的阳离子脂质体RAPA@Lipo,合成甲基丙烯酰化透明质酸水凝胶,将RAPA@Lipo加入甲基丙烯酰化透明质酸水凝胶水相液中,利用微流控设备制成水凝胶微球,再于紫光光照下交联成固体水凝胶微球(RAPA@Lipo@MS)。将人原代软骨细胞分别与RAPA@Lipo、 RAPA@Lipo@MS共培养,采用CCK-8法、活/死染色评价材料的生物相容性。将大鼠原代软骨细胞分4组培养:正常对照组常规培养48 h,造模组加入H2O2刺激24 h建立衰老细胞模型,RAPA@Lipo组、RAPA@Lipo@MS组建立衰老细胞模型后分别加入RAPA@Lipo、RAPA@Lipo@MS培养24 h,培养结束后,采用免疫荧光观察p62及Ⅱ型胶原蛋白的表达,RT-PCR检测白细胞介素6、基质金属蛋白酶13、Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖及ADAMTS-5的m RNA表达。结果与结论:(1)CCK-8检测、活/死染色结果显示,RAPA@Lipo与RAPA@Lipo@MS均具有良好的生物相容性;(2)与正常对照组相比,造模组细胞p62蛋白表达升高(P <0.05),Ⅱ型胶原蛋白表达降低(P <0.05),白细胞介素6、基质金属蛋白酶13及ADAMTS-5的m RNA表达升高(P <0.05),Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖m RNA表达降低(P <0.05);与造模组比较,RAPA@Lipo@MS组p62蛋白表达降低(P <0.05),Ⅱ型胶原蛋白表达升高(P <0.05),白细胞介素6、基质金属蛋白酶13及ADAMTS-5的m RNA表达降低(P <0.05),Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖m RNA表达升高(P <0.05);(3)结果表明,RAPA@Lipo@MS通过增强自噬控制体内细胞质量、减少体内的衰老细胞,局部清除骨关节炎中的衰老细胞和衰老相关分泌表型因子,以此减缓骨关节炎的进展,创造一个促再生的软骨微环境。

Sirt1在衰老性肌萎缩中的作用

骨骼肌是人体中最大的分泌器官,也是主要的钙、磷存储仓,占人体质量的40%~50%,其分泌的肌因子不仅维持自身功能,还与其他组织器官存在广泛的交互作用,对人体健康至关重要(1)。衰老性肌萎缩是一种以肌肉质量下降和功能衰退为主要特征的增龄性疾病。根据欧洲衰老性肌萎缩症工作组的定义,社区老年人中患肌肉衰减症的比例为1%~29%,长期接受护理的人群则高达14%~33%(2)。衰老性肌萎缩症不仅严重影响患者的生活质量,还给社会带来了巨大的经济负担(3)。因此,明确衰老性肌萎缩症的病理机制具有重要价值。研究显示,衰老性肌萎缩症与卫星细胞、线粒体和神经肌肉接头(NMJ)的功能紊乱及微小核糖核酸(miRNAs)的表达异常有关,并且伴随着自噬功能下降(4~7)。随着研究的深入,人们发现沉默信息调节因子(Sirt)1在骨骼肌生理病理过程中具有重要作用(8)。本文将从卫星细胞、线粒体、NMJ、自噬及miRNAs方面探讨Sirt1调控衰老性肌萎缩的作用机制,并探讨有效的预防和治疗方式。

植物种子衰老机制研究进展

种子在贮藏过程中的衰老即可直接导致建苗迟缓,幼苗畸形,最终影响作物产量,也可以导致商业贮藏中粮食品质的下降,还会影响种质资源库的更新周期和自然环境野生植物的生存。因此,深入认识种子衰老的生物学过程,对于农业生产和种质资源安全保存具有重要意义。本文系统综述了植物种子衰老生物学特征,从基因到表型,分析造成种子衰老的内外因,包括种子衰老过程中解剖结构、亚细胞结构、生理生化和分子生物学原因,以及环境等外界诱导因素,构建出一个完整种子衰老网络图。以期为种子衰老机理、种子活力修复和种质资源保存等研究提供基础理论参考。