清除近40%衰老细胞?直接串联衰老指标,新药mGL392究竟多强?

B站影视 2025-01-16 17:33 2

摘要:清除衰老细胞一直是抗衰界的一个老大难问题,前有清除衰老细胞疗法(Senolytic)之父Kirkland教授开发D+Q疗法横扫衰老细胞界,再到后来那维托克(ABT263)独领风骚,Senolytic疗法可谓是风光无两。


清除衰老细胞一直是抗衰界的一个老大难问题,前有清除衰老细胞疗法(Senolytic)之父Kirkland教授开发D+Q疗法横扫衰老细胞界,再到后来那维托克(ABT263)独领风骚,Senolytic疗法可谓是风光无两。

虽表现出巨大潜力,但这些治疗手段都存在一些小问题:副作用。就拿ABT263来说,依然存在口服生物利用度低和潜在的血小板毒性的问题,是让人捏把冷汗……那么,如何才能打造出一款既高效又安全,还能精准清除衰老细胞的技术?

为了突破这个难题,来自英国邓迪大学的科学家们另辟蹊径,深挖衰老细胞的特定标志物,通过特定标志物的结合结构域来设计新型的Senolytic平台,从而实现对衰老细胞的精准定位与精准清除[1]。这次,他们挑上的是衰老指标里的老经典:脂褐素。




作为一种细胞内的自荧光色素,脂褐素主要由氧化后的蛋白质和脂质构成,还混合了点碳水化合物与具有氧化还原活性的金属元素(如铁、钙等)[2]。

它常常存在于非分裂细胞(例如神经元、骨骼肌细胞和心肌细胞等)的溶酶体中且难以被降解。随着年龄的增加,越积越多的脂褐素,成了细胞衰老的标志性存在。

图注:脂褐素沉积造成的老年斑


脂褐素的积累,不单是占地方,而且还会搞砸溶酶体的正常工作,影响细胞清除代谢废物的能力,越积越多的活性氧和受损蛋白质反过来还会进一步影响其他细胞器,整个细胞就因此陷入一个恶性循环的死胡同,越来越老。

不过,细胞衰老指标茫茫多,那为何脂褐素能脱颖而出、成为本次研究的靶点呢?因为,除了普遍积累外,它还有两大独门秘技:

自发荧光特性(方便观测)

安全性(正常细胞中含量较低,靶向脂褐素可以减少对正常细胞的损伤)。

因此,基于脂褐素的种种特性以及目前衰老细胞清除药物的难点,这次的新药物系统——mGL392,可谓是亮点满满!通过脂褐素结合域(LBD)与抗衰老药物结合,实现对衰老细胞的“精准打击”。


这个听起来高大上的mGL392又是怎么炼成的呢?得先从它底层的三部分架构说起:脂褐素结合域(LBD)、连接链(linker)和抗衰老药物(一般为Senolytic 药物),“三剑合一”,就成了我们的一朵小红花(bushi)——GL392。

图注:mGL392的诞生


其中,LBD负责与衰老细胞中的脂褐素结合,连接链则通过酯键串联LBD和抗衰老药物。为了看看这组合是不是真的有两把刷子,抗衰老药物这一部分研究人员挑选了最经典的衰老细胞“杀器”达沙替尼。最后一步,把这整个组合打包进纳米胶束微粒中,mGL392成功诞生!

图注:通过先进的电子显微镜技术,验证了GL392被成功地被包裹在微粒中


不过,把药物包裹成微粒、形成复合物,根本不算什么技术创新,其作为一种新型给药方式,得在稳定性和理化特性有所提升才有意义。于是,科学家们又对其进行了一系列的质检操作。

首先,经检验,mGL392 的粒径大小均一,可以更有效的将药物输送到细胞;

其次,在稳定性测试环节,mGL392在酸性pH(4.5)条件下迅速降解,而在37℃中性pH条件下稳定保持180h,表明其在细胞内酸性环境中会释放药物,而在血液循环中保持稳定,从而避免被免疫系统“抓包”。

图注:mGL392相关质检指标


能稳定撑到进入人体还只是基础,能更好地发挥打击衰老细胞的效果才是关键,那mGL392是否能如它设计的那样,精准找到药物的特异性靶点脂褐素呢?

对此,科学家们收集并裂解经mGL392处理的细胞后,追踪其释放情况,结果显示,达沙替尼仅在衰老细胞中被检测到,且随着时间的推移逐渐积累,说明mGL392有效地靶向了衰老细胞。

图注:mGL392在被不同细胞中的释放情况


研究人员在诱导人支气管上皮细胞衰老后,再用mGL392处理,结果发现,在给药后的衰老细胞里头,mGL392能把脂褐素的自荧光信号处理地干干净净,而正常年轻细胞不受影响。

图注:消失的荧光信号

图注:mGL392能特异性结合脂褐素


更具靶向性,也就意味着mGL392的安全性更强!

再好用的药物用多了也会产生毒性,但用不同浓度的mGL392和游离达沙替尼处理正常细胞就会发现,mGL392至少要达到同体积达沙替尼浓度的2-8倍,才会导致半数非衰老细胞死亡,意味着mGL392对正常细胞的伤害更小,治疗窗口更大,潜在毒性更小。

图注:mGL392的选择指数(SI)更大


总的来说,mGL392不仅物理化学性质均一稳定,而且还能精准锁定衰老细胞中的脂褐素,用出色的实验成果证明了自己的安全性基础。


当然,药物药物,再安全,药效也才是硬道理。既然已经确认mGL392可以在体内发挥作用,那么它的清除效率到底如何?别急,科学家们在人为诱导体外细胞进入衰老状态后,精心设计了一系列实验来一探究竟:


mGL392更具高效性

mGL392能显著减少约40%的衰老细胞,而且相比传统的D+Q组合,mGL392对正常支气管上皮细胞的影响较小,没有显著增加“无辜伤亡”。

图注:mGL392能选择性诱导衰老细胞凋亡


mGL392更具普适性

不止上皮细胞,科学家们接着在广泛存在于人体组织中的成纤维细胞中使用了mGL392。同上,mGL392在这些衰老细胞中又是减员又是促凋亡,同样不会“误伤友军”,作为新型senolytic药物载体的潜力,那是妥妥的没问题!

图注:mGL392在多种细胞系中依然神采依旧!


接下来对于更真实情况的三维类器官肺部模型,mGL392依然能在清除了近35%衰老细胞的同时,做到对正常细胞的保护。

图注:在3D肺类器官中依然表现出色的Senolytic效果


对于抗A的小补充

在上述打击衰老细胞的探究中取得了相当亮眼的成绩,研究者搓着手准备在更大、更复杂的领域中试试这款崭新的mGL392——通过靶向衰老细胞,助力抗A。

科学家们通过给黑色素瘤模型的鼠鼠静脉注射mGL392发现,mGL392不仅能清除肿瘤里的衰老细胞数量,而且在清除衰老细胞的同时,还能给帕博西尼(抗A药)产生协同增效的抑A作用,肿瘤体积缩水近4倍之多!

图注:mGL392的抗A功效


综上,相比其他Senolytic,mGL392巧妙地利用脂褐素结合域、连接链和纳米胶束等模块,将衰老细胞清除药物与衰老特征指标完美融合,从而得到具有更高选择性、更安全、更高递送效率、更佳的治疗窗口、更普适性的衰老细胞清除药物。


但mGL392的潜力远不止此,作为一种结构设计,mGL392在未来或许还能链接不同的衰老指标和不同的抗衰成分,通过为更多的内外“模块”“连连看”,mGL392所代表的药物递送体系定能发挥更大的作用和价值。

当然,派派也超期待mGL392能早日通过临床试验大关,为广大抗衰人们,带来新的抗衰选择。(来一针就少40%衰老细胞,我要天天打!bushi)

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来源:时光派科学抗衰

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