在人类和其他多细胞生物中,细胞会不断增殖。这一特征使得胚胎能够成长为成年个体,并且能够治愈许多生活中的磕碰和擦伤。
某些因素会导致细胞放弃这一特性,进入一种类似僵尸的状态,称为衰老状态,在这种状态下,细胞仍然存在但不再分裂产生新的细胞。我们的身体可以清除这些随着年龄增长而堆积的衰老细胞。然而,随着年龄的增长,我们的免疫系统清除这些细胞的效率会降低。
“除了不再生长和增殖外,衰老细胞的另一个显著特征是它们具有这种炎症程序,导致它们分泌炎症分子。”Peter Adams博士说道。他是Sanford Burnham Prebys癌症基因组和表观遗传学项目的主任和教授,也是该研究的资深作者和共同通讯作者。
表现出这种炎症程序的细胞被认为是具有衰老相关分泌表型(SASP)。过多的SASP细胞分泌炎症分子会导致体内慢性炎症。这种普遍的炎症被称为“炎症老化”,已被证实与多种与年龄相关的疾病有关。
Sanford Burnham Prebys的研究人员及其全国各地的合作者于2025年3月5日在《自然通讯》上发表了他们的研究结果,表明为我们的细胞提供能量的线粒体也控制着DNA修复蛋白肿瘤蛋白p53抑制SASP的能力,这可能减少或延缓炎症老化。
研究团队通过辐射使人类细胞进入衰老状态,然后使用这些细胞来证明DNA修复因子肿瘤蛋白p53抑制了SASP及其触发事件之一——胞质染色质片段(CCF)的形成。这些片段是从细胞核中喷出的受损DNA碎片,存在于细胞膜和中心核之间的凝胶状细胞质中。DNA出现在它不应该出现的地方可以触发免疫系统并促进SASP。
研究人员在小鼠身上验证了他们的发现,他们使用了一种由癌症研究人员开发的药物来激活p53,以抑制肿瘤。在老年小鼠中,该药物并未减少衰老细胞的数量,而是逆转了标记年龄相关SASP的细胞特征,从而可能阻止了导致炎症老化的炎症污染。
此外,研究人员还发现,衰老细胞中的线粒体功能失调,线粒体是细胞的主要能量来源。压力下的线粒体可能导致衰老细胞形成CCF,并减弱携带p53蓝图的基因表达。
“总的来说,我们已经确定了一个能够促进DNA修复和基因组完整性、同时抑制衰老细胞危险炎症特征的细胞通路,这些特征有助于与年龄相关的疾病。”Karl Miller博士说。他是Sanford Burnham Prebys的Adams实验室的首席科学家,也是该研究的主要作者和共同通讯作者。
“我们还展示了这条通路可以通过现有药物在培养细胞和小鼠中进行修饰,因此未来有可能设计一种针对p53的治疗方法,以促进更健康的衰老。”
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