什么是细胞间通讯改变？
我的父亲喜欢将助听器作为选择性听力的工具。当他想参与对话时，就戴上助听器；当他想要安静时，助听器要么关掉，要么干脆不戴！开个玩笑，随着岁月流逝，生活的背景噪音变得越来越难以区分，这意味着随着听力系统老化，交流需要付出更多努力。思考细胞间通讯时，这个比喻很贴切。虽然细胞没有选择性听力的选项，但衰老伴随着生物"背景噪音"的逐渐累积，这使得细胞间信息更难被解读，并且随年龄增长更可能被误解。曾经精细调节的细胞间通讯系统变得充斥着"噪音"，主要是炎症和应激信号。这种清晰度的丧失被称为细胞间通讯改变，是第十项衰老标志[1]。
细胞间通讯对身体几乎所有功能都至关重要：调节免疫力、修复组织、协调激素以及维持平衡（稳态）。当这种通讯中断时，身体难以维持稳定，衰老过程加速。
它是如何发生的，为什么会导致衰老？
长距离与短距离通讯
细胞并非孤立工作，它们不断相互发送和接收信息以协调修复、生长和代谢。部分通讯是局部交换的，如同随意交谈；另一些则传播较远，更像通过血液传送的电话或特快明信片[2,3]。
长距离通讯 大脑、神经和内分泌系统将化学信使（如激素和信号分子）释放到血液中。这些信使遍布全身，与远端细胞上的特定受体结合，触发影响代谢、炎症和修复的基因活性变化。
短距离通讯 则更为局部。邻近细胞直接相互交谈，组织释放可溶性分子，细胞对周围环境的信号作出响应。
随着年龄增长，两个系统都变得嘈杂。信息被延迟、扭曲或淹没，导致细胞无法作出适当反应。
体内的嘈杂环境：炎症
生物"噪音"的最大来源之一是慢性炎症。
在2013年发表的原始《衰老标志》框架中，炎症被归入细胞间通讯改变[4]。到2023年，它被认为足够重要而成为独立标志——尽管两者仍密切相关[1]。
随着年龄增长：
- 免疫系统清除受损细胞和病原体的效率降低
- 衰老细胞（不再分裂的老化细胞）不断积累
- 这些衰老细胞释放一连串炎症分子，称为衰老相关分泌表型(SASP)
这导致持续的低度炎症，称为炎性衰老[5]。
炎性衰老提高了身体的"背景噪音"。重要信号变得难以被细胞识别，而炎症信息则过于频繁或过于大声地重复[6]。结果是混乱的通讯，破坏修复、代谢和免疫平衡。
细胞外基质：僵硬的对话
细胞位于称为细胞外基质(ECM)的支持性"脚手架"中。随着年龄增长，像胶原蛋白这样的持久蛋白质会变得交联和僵硬，导致整个组织硬化。这种硬化会发送生化信号，促使细胞走向炎症、纤维化和衰老[7]。反过来，衰老细胞释放更多的ECM重塑酶和炎症因子，放大这一循环。ECM刚性现被认为是衰老的驱动因素，也是旨在恢复更年轻组织环境的疗法的潜在靶点[8]。
当通讯中断时，损伤累积
当长距离和短距离细胞通讯被生物噪音（特别是慢性炎症、衰老细胞信号和组织硬化）中断时，细胞不再接收清晰指令。通过血液发送的长距离信号被炎症分子稀释或覆盖，而邻近细胞之间的短距离信号则因受损的局部环境而扭曲。结果，细胞可能反应太弱、太强或时机不对。随着时间推移，这种协调信号的丧失降低了身体维持稳态的能力，使损伤累积，并加速器官功能衰退：这是衰老的核心驱动因素[10]。
大脑
神经元和大脑小胶质细胞之间的通讯错误导致慢性炎症和修复受损。
免疫系统
免疫系统既过度活跃（炎症）又不活跃（病原体清除减少）。这种混乱的信号使老年人更容易患慢性疾病，并对疫苗反应更慢。
肌肉
来自生长和修复通路的通讯减少，减缓肌肉再生，导致肌肉减少症（肌肉流失）。
血液和骨髓
骨髓中老化的干细胞接收混合或抑制性信号，产生较少的健康血细胞，这可能削弱免疫力。
代谢器官
脂肪组织、肝脏和肌肉之间的通讯错误影响激素和葡萄糖调节，导致代谢综合征和2型糖尿病。
我们能否减缓细胞间通讯改变以延缓衰老？
这是一个活跃的研究领域！科学家们正在探索多种减少生物"噪音"的方法，以帮助细胞恢复清晰交流。
减少炎性衰老
由于慢性炎症干扰信号传导，许多方法专注于平息这种背景噪音[11]。研究领域包括：
- Senolytics（设计用于清除衰老细胞的药物）
- SASP抑制剂，旨在减少这些细胞释放的有害炎症信号
- 免疫调节疗法，以恢复更平衡的免疫反应
- 增强自噬策略，帮助细胞更高效地清除受损成分
恢复健康的血液信号
血液在器官间传递长距离信息。部分试验正在探索：
- 减少血液中的促衰老因子（例如通过血浆置换），或模拟年轻血液中发现的信号是否能改善人体组织功能和弹性，这基于临床前研究证据[12]。
恢复组织环境活力
细胞也对其周围环境的物理特性作出反应。早期临床前研究表明：
- 减少组织僵硬
- 促进更健康的胶原蛋白更新
- 激活参与感知组织柔韧性的通路
可能有助于恢复更年轻的细胞行为[13]。
保持细胞通讯清晰的生活方式方法
虽然实验室研究不断进步，但日常行动提供了强大的方法来减少炎症噪音并支持全身更健康的通讯网络。
- 减少慢性炎症
- 食用富含纤维、色彩丰富的蔬菜和健康脂肪的全食物饮食
- 限制超加工食品和过量糖分
- 保持健康体重
- 重视良好口腔健康，因为牙龈疾病与全身炎症密切相关
- 支持免疫弹性
- 进行规律体育活动——特别是快走和力量训练
- 保证充足睡眠
- 通过正念、瑜伽或呼吸技巧管理压力
- 增强代谢平衡
- 遵循限时进食或适度热量限制（如适当且医学安全）
- 适度饮酒
- 保持组织柔韧性
- 进行规律运动和拉伸
- 避免长时间不活动
- 通过充足蛋白质、维生素C和微量营养素支持胶原蛋白健康
- 避免组织老化的加速器
- 戒烟
- 保护皮肤免受紫外线照射
- 尽可能减少接触环境污染物
总结
细胞间通讯改变是一个整合性标志，当DNA损伤、线粒体衰退、衰老和炎症等早期标志压倒身体维持平衡的能力时，这一标志就会出现。结果是一个嘈杂的内部环境，细胞难以"听到"并作出正确反应。但正如调整助听器可以恢复清晰度一样，正确的生活方式和科学干预措施确实有望让我们的细胞更长时间地清晰交流。
参考文献：
[1] López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. 衰老标志：不断扩展的宇宙. Cell. 2023年1月19日;186(2):243-278.
[2] Ullo MF, Case LB. 细胞如何感知和整合来自不同来源的信息. WIREs Mech Dis. 2023年7-8月;15(4):e1604.
[3] Caviglia S, Ober EA. 非常规突起：短距离和长距离细胞相互作用的多样性. Curr Opin Cell Biol. 2018年10月;54:106-113.
[4] López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. 衰老的标志. Cell. 2013年6月6日;153(6):1194-217.
[5] Li, X., Li, C., Zhang, W. et al. 炎症与衰老：信号通路和干预疗法. Sig Transduct Target Ther 8, 239 (2023).
[6] Daneshpour H, Youk H. 建模跨时空的免疫系统细胞-细胞通讯. Curr Opin Syst Biol. 2019年12月;18:44-52.
[7] Sherratt MJ. 年龄相关组织硬化：原因和影响. Adv Wound Care (New Rochelle). 2013年2月;2(1):11-17.
[8] Selman M, Pardo A. 纤维化衰老：由失调的细胞外基质-细胞机械生物学驱动的衰老病理特征. Ageing Res Rev. 2021年9月;70:101393.
[9] Sun H, Xia T, Ma S, Lv T, Li Y. 通过外泌体的细胞间通讯对健康衰老的调节至关重要. Pharmacol Res. 2025年2月;212:107591.
[10] Tokizane K, Imai SI. 器官间通讯是调节代谢和衰老的关键机制. Trends Endocrinol Metab. 2025年8月;36(8):756-766.
[11] Delrue C, Speeckaert R, Speeckaert MM. 重绕时钟：人类抗衰老治疗的新兴药理学策略. Int J Mol Sci. 2025年9月25日;26(19):9372.
[12] Liu MN, Lan Q, Wu H, Qiu CW. 年轻血液对衰老器官的恢复作用：影响、循环因子和机制. Heliyon. 2024年6月15日;10(12):e32652.
[13] d'Angelo M, Benedetti E, Tupone MG, Catanesi M, Castelli V, Antonosante A, Cimini A. 刚度在细胞重编程中的作用：生物材料在诱导组织再生中的潜在作用. Cells. 2019年9月5日;8(9):1036.
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