来源:生物世界 2023-06-12 15:36
随着人口老龄化的加剧,延缓衰老和提高老年人生活质量成为重要任务。衰老是人体内各种分子、细胞和器官损伤逐步积累的结果。尽管不同个体之间衰老差异很大,但衰老过程普遍伴随慢性炎症、免疫系统与器官功能障碍。随着人口老龄化的加剧,延缓衰老和提高老年人成为重要任务。衰老是人体内各种分子、细胞和器官损伤逐步积累的结果。尽管不同个体之间衰老差异很大,但衰老过程普遍伴随慢性炎症、系统与器官功能障碍。免疫细胞的衰老导致免疫功能减弱,无法清除衰老细胞和炎性因子,进而形成炎症和衰老的恶性循环。
2023年6月8日,浙江大学医学院附属第一医院院长、良渚实验室血液与免疫疾病方向首席科学家黄河教授,浙江大学医学院和良渚实验室钱鹏旭研究员在Signal Transduction and Targeted Therapy期刊发表了题为:Inflammation and Aging:Signaling Pathways and Intervention Therapies的综述文章。

文章总结了炎症衰老在分子、细胞和器官水平上的进展,并对当前的衰老研究模型、单细胞测序等前沿技术,以及潜在的抗衰老策略进行了讨论。该综述突出了炎症和衰老的关键特征和潜在机制,以及衰老研究的最新发展和未来方向,为新型和实用的抗衰老策略提供理论基础。

一、细胞水平的炎症衰老
细胞衰老是机体衰老的驱动力。免疫细胞作为衰老细胞的重要调节因素,在衰老过程中备受关注。早在1969年,Walford提出了 免疫老化理论 ,随后发展成为免疫衰老的概念。免疫衰老主要表现为机体对抗原的免疫应答能力下降,导致个体的抗病原体能力和清除衰老细胞的能力降低。以造血(Hematopoietic stem cells,HSCs)为例,衰老的HSCs会分化为功能异常的各种类型的免疫细胞,加快免疫衰老。同时,机体内的炎症会损害HSC的自我更新能力并加速细胞衰老。
二、器官水平的炎症衰老
随着年龄的增长,骨髓和胸腺等主要淋巴器官功能下降,免疫细胞库更新能力受损。此外,心脏、脑、肝脏、肾脏等其他器官的衰老与炎症因子、细胞和器官功能等密切相关。例如,心脏的衰老会导致心脏功能减弱,增加心疾病的风险。脑部衰老则会影响认知功能,增加老年痴呆和神经退行性疾病的发生率。肝脏的衰老可能导致肝功能减退,增加慢性肝病和的风险。肾脏的衰老会降低肾脏的滤过功能,增加慢性肾病和肾衰竭的患病率。这些器官的炎症老化不仅与免疫系统的功能下降有关,还与细胞内炎症信号通路的活性增加有关。
三、总结炎症衰老的分子机制
衰老相关分泌表型(Senescence-associated secretory phenotype,SASP)、炎症老化和氧化应激之间存在紧密的相互作用,共同推动细胞衰老的发生。该综述还对衰老过程中细胞的坏死(Necrosis),坏死凋亡(Necroptosis),焦亡(Pyroptosis),泛凋亡(PANoptosis),Netosis 和铁死亡(Ferroptosis)这6种炎症性死亡方式进行了总结,其导致的炎症积累或加速了机体的炎症性老化。
此外,近年来研究越来越关注肠道微生物组在年龄相关炎症调节中的作用,年龄增长导致有益微生物减少,促炎微生物增多,微生物组成多样性降低。通过将年轻小鼠的粪便移植到老年小鼠体内,并结合菌群和代谢测序的方法,本课题组发现Lachnospiraceae菌科和色氨酸代谢产物等能够通过抑制炎症,减缓骨髓中造血干细胞的衰老,延长了老年小鼠的寿命。