细胞老化
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更新时间 2026-01-30 22:13:07

细胞老化

  1. 基本定义:细胞老化,或称细胞衰老,是一种由应激或损伤触发的、基本不可逆的细胞周期停滞状态。它不同于整个生物体的衰老,而是单个细胞对潜在致癌刺激(如DNA损伤、端粒缩短、癌基因激活等)的一种重要保护性反应,旨在阻止受损细胞继续增殖,从而抑制肿瘤发生。

  2. 核心特征:衰老细胞有两个最核心的特征。第一是稳定的细胞周期停滞,即细胞永久性地退出细胞周期,停留在G1期,即使有生长因子刺激也不会重新进入DNA合成期。第二是衰老相关分泌表型,指衰老细胞并非静止不动,而是会分泌大量炎性因子、趋化因子、生长因子和蛋白酶等,这些分泌产物会深刻影响其周围的微环境。

  3. 触发机制:细胞老化可由多种细胞内、外应激信号诱导。主要通路包括:1) 端粒依赖性途径:随着细胞分裂,染色体末端的端粒逐渐缩短至临界长度,触发DNA损伤反应。2) 非端粒依赖性DNA损伤途径:辐射、化疗药物等导致DNA双链断裂。3) 癌基因活化途径:如Ras、BRAF等癌基因的异常持续激活。4) 表观遗传改变和氧化应激等。这些信号最终汇聚,激活p53/p21和p16/Rb等关键的肿瘤抑制通路。

  4. 标志物识别:识别衰老细胞主要依赖一系列生物标志物,它们并非在所有衰老细胞中都同时出现。常用标志物包括:1) SA-β-半乳糖苷酶活性:在pH 6.0时活性增高,是最常用的组织化学染色标志。2) 细胞周期抑制蛋白:如p16、p21的高表达。3) DNA损伤灶:如γ-H2AX的核内焦点聚集。4) 衰老相关异染色质灶:即核内高度凝聚的异染色质区域。5) 凋亡抵抗:衰老细胞通常上调抗凋亡蛋白,从而抵抗凋亡清除。

  5. 病理生理学双重作用:细胞老化在生理和病理过程中具有“双刃剑”作用。其有益方面主要体现在肿瘤抑制组织修复的暂时调控,通过阻止癌前细胞增殖和促进伤口愈合时的细胞重组。其有害方面则与机体衰老年龄相关疾病密切相关,因为组织中衰老细胞的持续累积及其分泌的SASP成分,会创造慢性炎症微环境,驱动组织功能障碍,促进动脉粥样硬化、骨关节炎、纤维化疾病和神经退行性疾病等多种疾病的发展。

  6. 治疗靶向——衰老细胞清除:基于衰老细胞的致病作用,近年来提出了“Senolytics”的治疗策略,即开发能选择性诱导衰老细胞凋亡的药物。这类药物(如达沙替尼与槲皮素联合)已在临床前模型中显示出清除衰老细胞、缓解多种年龄相关病症、延长健康寿命的潜力,是抗衰老医学和老年疾病治疗的一个新兴前沿领域。

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