摘要:然而,某些因素会破坏这一循环,导致细胞进入一种僵尸般的状态,即衰老。在这种状态下,细胞仍然活着,但失去了分裂和产生新细胞的能力。虽然身体可以清除这些衰老细胞,但它们往往会随着年龄的增长而积累。随着时间的推移,免疫系统清除这些细胞的效率会降低,从而加剧衰老过程。
科学家发现,线粒体调节 p53 抑制衰老细胞炎症的能力。通过激活 p53,研究人员减少了小鼠的炎症标志物,这表明可能存在抗衰老治疗方法。
新研究揭示了预防与衰老相关的僵尸样细胞引起的慢性炎症的新见解。
在人类和其他多细胞生物中,细胞会繁殖。这一基本过程推动着从胚胎到成年的生长,并支持整个生命过程中的组织修复。
然而,某些因素会破坏这一循环,导致细胞进入一种僵尸般的状态,即衰老。在这种状态下,细胞仍然活着,但失去了分裂和产生新细胞的能力。虽然身体可以清除这些衰老细胞,但它们往往会随着年龄的增长而积累。随着时间的推移,免疫系统清除这些细胞的效率会降低,从而加剧衰老过程。
“除了不再生长和增殖之外,衰老细胞的另一个特征是它们具有这种炎症程序,导致它们分泌炎症分子,”美国 Sanford Burnham Prebys 癌症基因组和表观遗传学项目主任兼教授,该研究的资深作者和共同通讯作者 Peter Adams 博士说。
“运行”这种炎症程序的细胞被认为表现出衰老相关分泌表型 (SASP)。过多分泌炎症分子的 SASP 细胞会导致体内出现慢性炎症。这种普遍性的炎症(称为“炎症衰老”)与许多与年龄相关的疾病有关。
2025 年 3 月 5 日, Sanford Burnham Prebys 医院的科学家和全国各地的合作者在《自然通讯》上发表了研究成果,表明为我们的细胞提供能量的线粒体还控制着 DNA 修复蛋白抑制 SASP 的能力,这可能会减少或延缓炎症。
Peter Adams 博士是 Sanford Burnham Prebys 癌症基因组和表观遗传学项目的主任和教授,也是这项研究的资深作者和共同通讯作者。Karl Miller 博士是 Sanford Burnham Prebys Adams 实验室的一名研究员,也是这项研究的主要作者和共同通讯作者。图片来源:Sanford Burnham Prebys
研究小组通过辐射使人类细胞衰老,然后利用这些细胞证明 DNA 固定肿瘤蛋白 p53 抑制了 SASP 及其触发事件之一,即细胞质染色质碎片 (CCF) 的形成。这些碎片是从细胞核中喷涌到凝胶状细胞质中的受损 DNA 片段,细胞质占据了细胞外膜和中心核之间的空间。DNA 出现在不属于它的地方会触发免疫系统并导致 SASP。
科学家们在小鼠身上验证了他们的发现,他们用癌症研究人员开发的一种药物对小鼠进行治疗,这种药物可以激活 p53 来抑制肿瘤。在老年小鼠中,这种药物并没有减少衰老细胞的数量,而是逆转了标记与年龄相关的 SASP 的细胞特征,从而有可能阻止可能导致炎症的炎症污染。
此外,研究人员还发现,衰老细胞的线粒体功能障碍,而线粒体是细胞的主要能量来源。受到压力的线粒体会导致衰老细胞形成 CCF,并抑制携带 p53 蓝图的基因的表达。
“总之,我们已经确定了一种细胞回路,它能够促进 DNA 修复和基因组完整性,同时抑制导致与年龄相关的疾病的衰老细胞的危险炎症特征,”Sanford Burnham Prebys 医学院亚当斯实验室的研究员、这项研究的主要作者和共同通讯作者 Karl Miller 博士指出:“我们还证明,这种途径可以通过培养细胞和小鼠中的现有药物进行修改,因此有一天可能设计出一种针对 p53 的治疗方法来促进更健康的衰老。”
该研究得到了美国国立卫生研究院、美国国家癌症研究所、加州再生医学研究所和格伦医学研究基金会的支持。
参考文献:“p53 增强衰老细胞中的 DNA 修复并抑制细胞质染色质片段和炎症”,作者:Karl N. Miller、Brightany Li、Hannah R. Pierce-Hoffman、Shreeya Patel、Xue Lei、Adarsh Rajesh、Marcos G. Teneche、Aaron P. Havas、Armin Gandhi、Carolina Cano Macip、Jun Lyu、Stella G. Victorelli、Seung-Hwa Woo,安东尼·B·拉格纳多 (Anthony B. Lagnado)、迈克尔·A·拉波尔塔 (Michael A. LaPorta)、刘天慧、尼尔玛利亚·达斯古普塔 (Nirmalya Dasgupta)、李沙 (Sha Li)、安德鲁·戴维斯 (Andrew Davis)、阿纳托利·科罗特科夫 (Anatoly Korotkov)、埃里克·胡尔特尼乌斯 (Erik Hultenius)、高子晨、约夫·奥尔特曼 (Yoav Altman)、丽贝卡·波里特 (Rebecca A. Porritt)、吉列米娜·加西亚 (Guillermina Garcia)、卡罗琳·莫格勒 (Carolin Mogler)、安德烈·塞鲁阿诺夫 (Andrei Seluanov)、维拉·戈尔布诺娃 (Vera Gorbunova)、苏珊·M·凯奇 (Susan M. Kaech)、田晓、窦志勋、陈崇一 (Chongyi Chen)、João F.帕索斯和彼得D. Adams,2025 年 3 月 5 日, 《自然通讯》。DOI:10.1038/s41467-025-57229-3
来源:康嘉年華