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我们为什么变老:细胞间通讯改变

细胞间通讯改变,如老化的标志[1],是可以导致衰老的一些疾病和残疾的细胞之间的变化。它也是其中之一我们变老的九个原因

炎症和激素失衡

随着我们的年龄,整个身体的化学信息的信号环境往往变得更加炎症,抑制免疫系统,并且可能导致肌肉浪费,骨质损失和其他有害影响[1]在称为焦躁中的过程中。

多种不同的因素导致这种炎症,其中之一——与衰老相关的分泌表型(SASP)——是由衰老的另一个特征直接引起的,细胞衰老。已知衰老细胞分泌炎症,免疫抑制和有害混合物,该混合物已被证明促进邻近细胞变成衰老,并且可能有助于多重与年龄相关的疾病[2,3,4]。该混合物称为衰老相关的分泌表型。

除了SASP,衰老细胞已经被证明通过所谓的“旁观者效应”促进了附近细胞的衰老,包括分泌损伤dna的化学物质活性氧(ROS),以及化学物质从衰老细胞通过缝隙连接(缝隙连接是细胞表面之间的孔洞)泄漏到邻近细胞中。

对身体过度炎症的闷烧,一致的生长导致细胞越来越多地激活其在其核,核因子κ轻链增强剂(NF-KB)的核,核因子κ轻链增强剂中的细胞,其调节炎症。NF-KB是调节蛋白质,酶和局部信号(细胞因子)的产生的蛋白质复合物。它存在于几乎所有细胞类型中,并且涉及对刺激的细胞反应,例如应力,细胞因子,自由基,重金属,辐射,氧化的LDL胆固醇和细菌或病毒抗原。NF-KB可被认为是细胞活动的主调节因子,其增加可能导致有害后果。

除了与其他疾病的关系之外,当NF-KB在下丘脑中激活时,脑部专用于维持正常的身体功能的区域,已经显示出抑制促促丙蛋白释放激素(GnRH)的产生[5]。这种激素用于发出其他身体系统,其还原可能导致骨脆性,肌肉无力,皮肤降解和其他有害影响。

如何治疗这一特征?

这种特殊的衰老特征与其他特征密切相关,比如细胞衰老,所以治疗这些特征可能对治疗这一特征有额外的好处。

实验室动物用于尝试和治疗这种标志的主要方法涉及通过食物减少通过食物的能量摄入量,同时保持营养摄入量,称为热量限制(Cr)。已显示CR在各种动物中显着增加了寿命,包括小鼠[6]和一种叫做的蠕虫C. Elegans.[7],很多方法正在测试中,试图在不需要严格节食的情况下复制这种效果。然而,尽管它已被证明对寿命较短的生物非常有效,但如果将论文[7],[8]进行比较,寿命较长的生物似乎从CR中获得的寿命增益要小得多,这表明它可能对人类不是有效的方法。

另一种治疗这个标志的方法是基于曲静脉 - 两个人的循环系统的合并。这已被证明对小鼠的各种衰老相关因子有益影响[9],但益处的原因尚不清楚。

根据LEAF科学顾问委员会成员Irina Conboy合著的一篇论文,来自年老生物的血液可能对年轻生物[10]有害,这可能是由于在年老的血液中用于细胞间通讯的信号分子。这可能表明,至少有一部分异种共生的好处是由于有害信号的稀释。

当她解释在接受LEAF的采访时在美国,一种正在探索的治疗这一特征的方法是单采,即从体内除去血液,去除促衰老信号分子,然后重新引入血液;这是试图模仿异种共生的效果。

结论

细胞间通讯的改变主要是由其他特征引起的,尤其是细胞衰老。因此,许多已经在人体临床试验中的衰老药物,可能是一种有效的治疗选择,或者标志可以通过单采直接治疗。

通过激活NF-kB和抑制激素GnRH,细胞间通讯的改变被认为是导致各种年龄相关疾病的原因。因此,治疗这一特征可能对老年人的健康和疾病产生广泛的影响。

文学

[1] López-Otín, C., Blasco, M. A., Partridge, L., Serrano, M., & Kroemer, G.(2013)。老化的标志。细胞,153(6),1194-1217。

[2] Childs, B. G., Baker, D. J., Wijshake, T., Conover, C. A., Campisi, J., & van Deursen, J. M.(2016)。衰老的内膜泡沫细胞在动脉粥样硬化的所有阶段都是有害的。科学,354(6311), 472 - 477。

[3] Palmer,A.K.,Tchkonia,T.,Lebrasseur,N.K.,Chini,E. N.,Xu,M.,&Kirkland,J.L。(2015)。2型糖尿病细胞衰老:治疗机会。糖尿病,64(7),2289-2298。

[4] Xu, M., Bradley, E. W., Weivoda, M. M., Hwang, S. M., Pirtskhalava, T., Decklever, T., & Lowe, V.(2016)。移植衰老细胞诱导小鼠骨关节炎样状况。《老年学期刊A辑:生物科学与医学科学》,glw154。

李[5],G。,J。,Purkayastha,年代,唐,Y。,H。,,,Y。,…& Cai, d .(2013)。涉及IKK-β、NF-κB和GnRH的下丘脑系统性衰老的编程。自然,497(7448), 211。

[6] Pifferi,F.,Terrien,J.,Marchal,J.,Dal-Pan,A.,Djelti,F.,Hardy,I.,...&Zahariev,A。(2018)。热量限制增加了寿命,但影响了灰色鼠枪灵长类动物的脑完整性。通信生物学、1(1), 30岁。

[7] Lee, G. D., Wilson, M. A., Zhu, M., Wolkow, c.a ., De Cabo, R., Ingram, D. K., & Zou, S.(2006)。饮食剥夺可以延长秀丽隐杆线虫的寿命。衰老细胞,5(6),515-524。

[8] Matison,J.A.,Colman,R.J.,Beasley,T. M.,Allison,D. B.,Kemnitz,J.W.,Roth,G. S.,...&Anderson,R. M.(2017)。热量限制改善了恒河猴的健康和生存。自然通信,8, 14063年。

[9] Conboy, I. M., M. J., Wagers, A. J., Girma, E. R., Weissman, I. L., & Rando, T. A.(2005)。通过暴露于年轻的系统环境而使衰老的祖细胞恢复活力。大自然,433(7027),760。

[10] Rebo, J., Mehdipour, M., Gathwala, R., Causey, K., Liu, Y., Conboy, M. J., & Conboy, i.m.(2016)。一种单一的异慢性血液交换揭示了陈血对多种组织的快速抑制。自然通信,7, 13363年。

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