衰老细胞清除策略与CAR细胞疗法在抗衰老治疗中的应用

人类寿命逐渐延长,世界各国老年人口的数量和占比持续上升,但健康寿命却并未同步增长,衰老仍然是肿瘤、心血管疾病、阿尔茨海默病等疾病的主要风险因素。如何防治衰老相关疾病,延长老年人的健康寿命,仍亟待研究人员解决。细胞衰老是衰老的12大标志之一,存在于机体的整体衰老过程,可以说机体衰老的本质是组成机体的细胞的衰老,而通过转基因技术、基因重编程技术、使用新型抗衰老药物如senomorphic和senolytic等方法清除衰老细胞,已经成为目前延缓衰老、治疗衰老相关疾病、延长人类健康寿命的重要策略。免疫衰老是机体衰老的一部分,而免疫细胞是人体中最易、最先发生老化的细胞群体,针对免疫系统的抗衰老治疗例如抗体治疗、CAR细胞疗法、NK细胞疗法等是近年衰老研究的热点,研究认为,免疫疗法具有极高的临床抗衰老潜力。本文从细胞衰老和免疫衰老的特征入手,进而总结了目前衰老的非靶向干预方法和靶向衰老细胞清除的干预方法及其优缺点,并重点综述了靶向衰老细胞的免疫治疗清除策略。本文旨在阐明新兴衰老细胞清除方法的发展及局限,为防治衰老相关疾病、延长健康寿命提供新的临床应用策略。

衰老细胞清除剂研究进展

老龄化是许多慢性疾病的首要危险因素。细胞衰老与老龄化的关系一直是人们关注的热点。近年来研究显示,衰老细胞堆积是驱动老龄化和老年性疾病发生、发展的重要机制。衰老细胞成为防治老年病的一个新靶点,研发选择性清除衰老细胞的药物也成为热点。该文将对衰老细胞在老年病发生、发展过程中的作用,以及诱导衰老细胞凋亡的药物--衰老细胞清除剂的相关研究进行综述。

衰老细胞清除剂在心血管疾病中的研究进展

老龄化是导致冠心病、心力衰竭、心肌梗死等心血管疾病的首要危险因素,并因免疫力下降、恢复期较长等原因导致了此类疾病的预后不良;同时心血管疾病也是40%65岁以上人群死亡的主要原因。衰老细胞可以通过促炎和促纤维化分泌蛋白的表达来加速心血管疾病的进展,已有研究表明,一些靶向药物可以诱导衰老细胞凋亡,而这些选择性清除衰老细胞的化合物被定义为衰老细胞清除剂(Senolytics)。本文将关注衰老细胞清除剂在冠心病、心力衰竭、心肌梗死等方面的研究进展,并作一综述。

衰老细胞清除剂ABT-263联合替莫唑胺治疗胶质母细胞瘤增敏作用及机制

目的探究衰老细胞清除剂ABT-263联合替莫唑胺(TMZ)治疗胶质母细胞瘤的效果及作用机制。方法体外培养U87MG细胞系,分为对照组(不进行干预)、TMZ组和TMZ+ABT组。应用SA-β-gal染色检测细胞的衰老;应用MTT法检测细胞活力;应用EdU染色检测细胞增殖能力;应用划痕试验检测细胞迁移能力;应用蛋白印迹法检测不同药物处理组U87MG细胞中P53、P21、Bcl-2、Bax、PARP1和Caspase3等蛋白的表达量。应用转录组测序分析不同药物治疗组中U87MG细胞基因的表达差异。结果与TMZ(200μmol/L)组相比,TMZ(200μmol/L)+ABT(2μmol/L)组细胞衰老率显著下降(P<0.05),EdU阳性细胞比例显著降低(P<0.05),细胞迁移速率显著减慢(P<0.05)。与相同TMZ剂量单药给药组相比,TMZ(10μmol/L)+ABT(2μmol/L)低剂量组、TMZ(50μmol/L)+ABT(2μmol/L)中剂量组、TMZ(200μmol/L)+ABT(2μmol/L)高剂量组细胞P21蛋白表达水平均显著降低(P<0.05),细胞Bcl-2和Caspase3蛋白的表达水平均显著升高(P<0.05);低剂量联合给药组细胞P53蛋白表达水平显著降低(P<0.05),中、高剂量联合给药组细胞PARP1剪切体蛋白的表达水平显著升高(P<0.05),中、低剂量联合给药组细胞Bax蛋白的表达水平显著升高(P<0.05)。此外,TMZ(100μmol/L)+ABT(1μmol/L或2μmol/L)组和TMZ(100μmol/L)组相比,显著改变的差异表达基因共有312个,其中上调基因141个,下调基因171个,富集分析涉及多条炎症反应以及调控细胞过程相关的通路。结论ABT-263联合TMZ可以抑制U87MG细胞的增殖和迁移,在一定程度上清除由TMZ诱导的U87MG衰老细胞,干扰生长停滞肿瘤细胞的恢复能力,防止肿瘤复发。

小鼠成纤维细胞衰老模型建立

目的:构建小鼠成纤维细胞的衰老模型。方法:利用小鼠3T3成纤维细胞系,给予P53激动剂Nutlin3a(5μmol/L)诱导衰老成纤维细胞。使用β-半乳糖苷酶(senescence associatedβ-galactosidase staining,SA-β-gal)衰老染色评估衰老细胞比例,使用实时定量聚合酶链反应(quantitative realtime polymerase chain reaction,qRT-PCR)的方法检测细胞中衰老标志分子P16和Gls的mRNA表达变化。利用GLS1抑制剂BPTES处理衰老成纤维细胞评估对衰老细胞的清除作用,并评估了不同浓度的BPTES对衰老成纤维细胞的影响。结果:Nutlin3a可诱导3T3成纤维细胞衰老,与对照组细胞相比,成纤维细胞中SA-β-gal阳性的衰老细胞比例增加(11.8%vs.92.8%,P<0.01)。qRT-PCR结果显示诱导衰老的成纤维细胞中衰老标志分子P16和Gls的表达显著上调(P均<0.01)。BPTES处理也可显著减少Nutlin3a诱导的衰老成纤维细胞的数量(P<0.01),并且BPTES对衰老细胞的杀伤作用呈剂量依赖性(P<0.01)。结论:使用P53激动剂Nutlin3a可成功建立成纤维细胞的细胞衰老模型,BPTES可有效清除衰老成纤维细胞。

清除脑内衰老细胞治疗阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病(AD)是一种与年龄和衰老相关的进行性认知障碍,发病隐匿且不可逆,已成为全球重大健康和社会经济问题。细胞衰老是影响AD进程的重要因素,而随着研究的不断深入,Senolytic和Senomorphic等疗法可通过清除衰老细胞(SCs)达到治疗AD的目的。故笔者对衰老诱发AD的机制及清除SCs治疗AD的研究进展进行阐述,为AD防治及SCs清除剂的研发提供新的思路。

基于高内涵成像分析系统筛选具有清除衰老细胞作用的天然产物

目的利用高内涵成像分析(HCS)系统筛选具有清除衰老细胞作用的天然产物。方法将正常或使用阿霉素诱导衰老的小鼠3T3成纤维细胞接种于96孔板中。分别将45种天然产物(10μmol/L)加至细胞培养基中刺激细胞4 d,使用HCS系统检测各孔中残留细胞数目,筛选出对正常细胞无影响但可清除衰老细胞的天然产物。并使用候选分子处理P53激动剂诱导衰老小鼠3T3成纤维细胞、阿霉素诱导的衰老人皮肤成纤维细胞或表皮细胞,检测残留细胞数目和细胞活性,以验证候选分子对各类衰老细胞的清除作用。结果γ-生育三烯酚(γ-Toco)对正常细胞无影响的同时对小鼠衰老3T3成纤维细胞的杀伤作用最强。再验证结果显示γ-Toco的衰老细胞杀伤作用呈浓度依赖性(均P<0.001)。10μmol/L的γ-Toco可对P53激活剂诱导衰老的小鼠3T3成纤维细胞发挥杀伤作用,每个视野的细胞数明显少于二甲基亚砜对照处理[(33±6)个比(187±35)个](P<0.01)。10μmol/L的γ-Toco也可杀伤衰老的人皮肤成纤维细胞和人表皮细胞(均P<0.01)。结论本研究基于HCS系统快速地筛选了一种可诱导衰老细胞死亡的天然产物,这种方法有利于清除衰老细胞分子的高效筛选平台的建立,从而加速抗衰老药物的研发。

非靶向常规化疗药物的致衰老作用与癌症的治疗

长期广泛使用的非靶向常规化疗药物作为癌症的常规治疗手段,其致衰老作用目前已经明确。在正常细胞中,衰老标志着细胞永久性的周期停滞,为不可逆过程;在癌细胞等永生化细胞中,由于化疗诱导衰老的不完整或肿瘤的适应性等原因使得部分癌细胞可以休眠体等形式暂时停止增殖从而绕过化疗诱导的衰老,演变为迁移和侵袭能力更强的癌细胞,称为“肿瘤细胞衰老逃逸”,因此了解化疗药物的致衰老作用对癌症治疗意义重大。在本综述中,我们分别讨论了化疗药物诱导正常细胞和肿瘤细胞衰老的意义,归纳了肿瘤细胞发生衰老逃逸的机制,指出了目前衰老细胞清除剂在抗肿瘤中的应用与局限性,并对衰老细胞清除剂在肿瘤治疗中的使用进行了展望。

延缓椎间盘退变的抗衰老疗法研究进展

随着年龄的增长,椎间盘退变(intervertebral disc degeneration, IVDD)是导致腰痛的重要原因,给社会带来了巨大的经济负担。而退变的关键始动因素被认为是细胞衰老,许多内在(炎症反应、氧化应激、线粒体功能障碍、端粒缩短、DNA损伤、营养剥夺和表观遗传学改变等)和外在因素(急性椎间盘损伤、过度机械载荷和长期吸烟等)已被证明促进了椎间盘细胞的衰老。本文总结椎间盘细胞的相关研究进展,汇总了近年来一些针对抗衰老的干预措施在延缓椎间盘细胞衰老中的作用,包括衰老细胞清除、抗炎、抗氧化应激、端粒酶转导、生长因子供应和阻断细胞周期抑制剂等,这些措施为延缓IVDD提供了新的治疗策略。

血管衰老及心血管疾病

血管衰老是高血压、冠心病、主动脉夹层等心血管疾病的独立危险因素,而血管内皮细胞和平滑肌细胞的衰老则是血管衰老的细胞学基础.本文主要讨论了内皮细胞和平滑肌细胞衰老的形态学特征、分子标志物以及衰老的机制;阐述了单细胞测序、细胞衰老清理(senolytics)技术和遗传在血管细胞衰老及老年血管疾病诊断和治疗中的研究进展;最后,展望和探讨了通过靶向清除、药物及运动和营养等干预手段,延缓血管细胞衰老、促进血管健康,达到减少和延迟老年疾病的可能性.