衰老细胞也有助于愈合受损组织

科学家们重新评估了抗衰老医学试图消除的“僵尸”细胞的作用。

根据加州大学旧金山分校的一项新研究，并非所有衰老细胞都是有害的“僵尸”，应该消灭它们以防止与年龄有关的疾病，该研究发现其中一些嵌入年轻健康的组织中，并促进正常修复损伤。

科学家们现在已经看到这些细胞在肺组织和其他器官中起作用，这些器官在体内作为屏障，如小肠，结肠和皮肤。当他们使用称为senolytics的药物来这些细胞时，肺组织的损伤愈合得更慢。

“衰老细胞可以占据具有特权地位的利基市场，作为'哨兵'监测组织是否受伤，并通过刺激附近的干细胞生长和启动修复来做出反应，”肺、重症监护、过敏和睡眠医学副教授、该研究的资深作者、该研究的资深作者 Tien Peng 医学博士 Tien Peng 说，该研究于 13 年 2022 月 <> 日发表在《科学》杂志上。

老化的细胞既可以损伤，也可以愈合

彭说，科学家最初认为衰老细胞纯粹是有害的，这是可以理解的。随着年龄的增长，衰老细胞会积累，这些细胞具有旧的，磨损的细胞的特征，包括无法制造新细胞。它们不会像正常衰老的细胞那样死亡，而是继续生存，喷出形成衰老相关分泌表型(SASP)的炎症化合物混合物。这些因素与阿尔茨海默病、关节炎和其他与年龄相关的疾病(包括癌症)有关。“僵尸细胞”这个朗朗上口的名字就是为他们创造的。

研究人员使用靶向并“僵尸细胞”的senolytics药物发现，清除动物的衰老细胞可以阻止或减少与年龄有关的疾病，并延长动物的寿命。此后，研究实验室和制药公司掀起了一股热潮，专注于发现和改进这些药物的更强大版本。

但衰老细胞是有危险的。首先，目前的研究表明，衰老细胞还具有通过激活干细胞修复来促进正常愈合的能力。“我们的研究表明，senolytics可能对正常修复产生不利影响，但它们也有可能针对衰老细胞驱动病理干细胞行为的疾病，”彭说。

点亮衰老细胞

研究衰老细胞的一个主要挑战是衰老生物标志物(如p16)通常非常稀疏，因此难以检测到细胞。在早期的实验中，研究人员将称为成纤维细胞的细胞提取到培养皿中，使它们生长并产生足够的细胞进行实验，然后用诱导它们衰老的化学物质对细胞施加压力。但在生物体中，细胞与周围的组织相互作用，强烈影响细胞的基因活性。这意味着在玻璃培养皿中分离生长的细胞的特征可能与自然环境中的细胞完全不同。

为了为他们的研究创造一个更强大的工具，博士后学者Nabora Reyes de Barboza博士及其同事改进了一种融合相关基因的常用技术 - 在这种情况下，一种称为p16的基因，它在衰老细胞中过于活跃 - 绿色荧光蛋白(GFP)作为标记，可以揭示细胞在紫外线下的位置。通过增强p16+衰老细胞中绿色荧光蛋白的数量和稳定性，雷耶斯极大地放大了荧光信号，最终使研究人员能够在活组织的自然栖息地中看到衰老细胞。

“僵尸”在出生后不久刺激干细胞

使用这种高度敏感的工具，研究人员发现衰老细胞存在于年轻和健康的组织中的程度比以前认为的要大，并且实际上在出生后不久就开始出现。科学家们还确定了衰老细胞分泌的特定生长因子，以刺激干细胞生长和修复组织。与衰老和组织损伤相关的是发现免疫系统细胞(如巨噬细胞和单核细胞)可以激活衰老细胞，这表明在衰老或受损组织中观察到的炎症是衰老细胞活性和再生的关键修饰因子。

在他们对肺组织的研究中，Peng的研究小组观察到绿色发光的衰老细胞位于基底膜上的干细胞旁边，作为屏障，防止外来细胞和有害化学物质进入体内，并允许氧气从肺部的空气中扩散到下面的组织中。此动态接口可能会发生损坏。研究小组在小肠、结肠和皮肤等其他屏障器官中观察到处于类似位置的衰老细胞，他们的实验证实，如果衰老细胞被senolytics，肺干细胞就无法正确修复屏障表面。

加州大学旧金山分校巴卡尔衰老研究所所长、实验病理学教授斯图尔特·林赛(Stuart Lindsay)教授Leanne Jones博士表示，彭的研究对衰老研究领域具有真正意义，目标是帮助个人活得更长，更健康。

“研究表明，senolytics研究应该专注于识别和精确针对有害的衰老细胞，也许是在疾病的最早迹象中，同时保持有用的细胞完好无损，”她说。“这些发现强调了开发更好的药物和小分子的必要性，这些药物和小分子将针对与疾病而不是再生有关的衰老细胞的特定亚群。

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