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  对“永生”的追求已经伴随了人类数万年的旅程,并且随着科技的发展,有愈演愈烈的趋势。而使人谋生的永生,并不仅仅意味着最长寿命的增加,而是人类健康寿命的延长。   

  

  当人类走出健康期,就在衰老。人为什么会衰老,如何对抗衰老,成为生命科学领域的热门话题。   

  

  人为什么会衰老   

  

  衰老是随着时间的推移,身体组织器官的功能逐渐丧失的过程。如衰老不仅导致组织修复能力的减退,也伴随着多种衰老相关疾病的发生,'s难治性皮肤创伤、骨关节炎、骨质疏松症、心血管疾病和神经退行性疾病。随着人口的老龄化,这些由老龄化引起的疾病正越来越严重地影响着人们的生活。根据文献记载,低收入国家、中等收入国家和高收入国家的痴呆症、心血管疾病和肿瘤的发病率都随着年龄的增长而大大增加。   

  

     

  

  通过药物发现延缓衰老的探索。2020年自然评论药物发现。   

  

  人类衰老的研究始于1993年,观察到限制小鼠和大鼠的热量摄入可以延长其寿命。这一现象证明了衰老过程的可塑性,提出了通过一定的外界刺激延缓衰老的可能性。基于此,提出了控制热量、适度寒冷、适度运动等延缓衰老的措施。   

  

  衰老可由各种刺激引起,包括氧化应激、遗传毒性损伤、细胞因子、染色质障碍、癌基因激活、蛋白酶体抑制等。近年来,更深入的科学研究表明,在生理或各种外界因素下,衰老细胞在组织中的大量堆积,可能是引发机体衰老和衰老相关疾病发生的重要原因。   

  

     

  

  细胞衰老在神经退行性疾病中的证据和展望。生物医学药物疗法,2021,137(5):111327。   

  

  虽然细胞衰老是人体衰老的重要原因,但在人体活动中,细胞衰老是细胞受损时的重要反应,可以阻止受损细胞的无限生长。它不仅参与胚胎发育、伤口愈合、组织修复等多种生物学过程,而且在预防癌症方面也起到了重要的作用。.当这些衰老细胞不能被及时清除时,会迅速在各种组织器官中积累,导致包括动脉粥样硬化、骨关节炎、肺纤维化、老年痴呆症等衰老性疾病。   

  

  衰老细胞的病理因素主要包括其增殖能力的丧失和由其分泌的SASP(衰老相关分泌表型)引起的炎症微环境。   

  

  如何对抗衰老   

  

  目前,针对衰老细胞的抗衰老措施主要包括清除衰老细胞、抑制衰老细胞的SASP水平和干细胞回输。   

  

  清除衰老细胞   

  

  Senolytics是第一个在临床前体内模型中成功测试的去除衰老细胞的药物。目前已有ABT-737、UBX0101、达沙替尼槲皮素等几个老年制剂。这类药物多作用于衰老细胞中的抗凋亡系统,如BCL-2组蛋白(BCL-2、BCL-XL和BCL-W),可通过占据抑制性结合位点阻断其抗凋亡功能,从而使衰老细胞发生凋亡。抑制衰老细胞SASP水平   

  

  目前,降低SASP水平的主要措施是阻断衰老细胞分泌的信号通路和抑制SASP中某些成分的活性。发现抑制NF-B和mTORC1通路可以显著降低衰老细胞分泌的SASP水平,延缓细胞衰老速度,但抑制这些促进SASP分泌的炎症通路会引起免疫抑制,削弱机体的免疫监视功能,增加恶性疾病甚至肿瘤的风险。   

  

  其他研究集中在SASP中包含的一些调节其他SASP活性的蛋白酶。针对SASP蛋白酶的药物不仅能有效阻止衰老细胞引起细胞外基质的过度降解,还能干扰SASP中某些成分的激活。然而,SASP中的一些蛋白酶,如MMP1和mmmp3,可以通过裂解MCP1来抑制微炎症环境的形成。因为   

此,并不是所有出现在 SASP 中蛋白酶都可以作为治疗的靶点。

  

SASP对细胞的影响

  


  

Zhu X , Chen Z , Shen W , et al. Inflammation, epigenetics, and metabolism converge to cell senescence and ageing: the regulation and intervention. Signal Transduction and Targeted Therapy, 2021, 6(1):245.

  

干细胞回输

  

干细胞是组织平衡的基础,干细胞老化是损害组织再生、导致与年龄相关的退行性疾病的重要原因,因而干细胞的回输具有显著的抗衰老功能,这些回输的干细胞能够抑制炎性 T 细胞的增殖和单核细胞、髓样树突细胞的成熟,减轻了由于持续炎性刺激引起的细胞衰老,甚至能够逆转多种组织的衰老表型,对糖尿病、老年性骨质疏松、帕金森病、动脉粥样硬化等退行性疾病有显著得到疗效。

  

  


  

Stamm C等通过输入自体骨髓干细胞移植的方法促进患者心肌再生,取得了一定临床效果。

  

黑色,无灌注;蓝色/绿色/黄色-红色,增加灌注。在两个患者之前(A、C)和CABG和AC133+干细胞注射(B、D)后进行的扫描。箭头显示细胞注射的位置。请注意,在患者 5(纵向轴)中,手术前没有灌注后的左心室壁(A):在细胞注射(B)3个月后,灌注得到恢复。患者4前心室壁(C)部分灌注过低:灌注大大改善后3周细胞注射(D)。

  

Stamm C , Westphal B , Kleine H D , et al. Autologous bone-marrow stem-cell transplantation for myocardial regeneration.. Lancet, 2003, 361(9351):45-46.

  

目前,用于治疗衰老相关疾病的干细胞主要来源有骨髓、脂肪、脐静脉、尿液、胚胎等。这些不同组织来源的干细胞在获取途径、增殖能力或功能上有其各自的优势,如骨髓、脂肪来源的间充质干细胞获取相对简便且能够自体来源,但其增殖能力有限,无法在体外无限增殖;移植后的干细胞主要通过旁分泌多种生物活性物质如细胞因子、生长因子、核酸等影响组织微环境和衰老细胞。

  

补充间充质干细胞或外囊泡

  

当前用于抗衰老研究的干细胞主要是间质干细胞(MSCs),是一种具有高度分化潜能和自我更新能力的多能干细胞,因其能分化为多种间质组织而得名。MSCs的主要来源包括骨髓和脂肪组织,还可以有效地从外周血、脐带、胎盘、肺、肌肉和骨密质中分离出来。除了在特定器官中的正常分布外, MSCs 能够在组织损伤区域内积聚,在伤口愈合和组织再生中发挥重要作用。但是,人类 MSCs 在培养中需严格控制传代次数,否则会自发发生恶性转化等现象。

  

经过了更为细致的研究,科学家们发现干细胞的抗衰老功能主要归因于其旁分泌的各种生长因子、细胞因子和细胞外小囊泡(smallextracellular vesicles,sEVs)等。sEVs 是由细胞主动分泌的具有膜结构的微小囊泡,直径在 30-150nm 之间,能够通过 ESCRT 依赖或非依赖途径选择性的包裹来源细胞中的多种活性物质,如蛋白质、核酸、磷脂等,起到抑制衰老的作用。sEVs由细胞分泌后通过与受体细胞膜表面的特异性受体结合或被受体细胞内吞的方式将信号或包裹的内容物传递至受体细胞,可以产生与干细胞相似的生物学功能,且几乎无成瘤和免疫排斥的风险,便于存储和运输。

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