细胞衰老与老龄化疾病

随着人口老龄化加剧,细胞衰老的生物学基础及其相关分子机制的研究已成为一个重要的研究方向。细胞衰老是多种因素引起的细胞周期永久性阻滞,与老化疾病如糖尿病、骨质疏松、动脉粥样硬化、神经退行性疾病等有关。现介绍细胞衰老及细胞衰老与年龄相关疾病的分子生物学机制,重点介绍衰老领域的最新研究进展:清除衰老细胞能改善或延缓老龄化疾病,延长机体寿命。     

细胞衰老与2型糖尿病的相关性研究进展

2型糖尿病是目前公认的与衰老相关的重大疾病之一,发病年龄多在50岁以上。细胞衰老是指细胞应激致细胞产生不可逆的永久性细胞周期停滞的状态,是机体衰老的基础。细胞衰老与2型糖尿病的关系相当复杂,衰老的胰岛β细胞在组织内累积引起β细胞功能障碍、脂肪细胞衰老导致脂质代谢障碍等等,衰老的细胞还可间接通过衰老相关分泌表型使个体处于慢性低水平炎症状态,引起2型糖尿病及其并发症;反过来,糖尿病的高血糖、炎症微环境及脂毒性等能够促使细胞衰老并进一步累积。细胞衰老可能既是2型糖尿病发生的原因,又是其发展的结果。靶向细胞衰老的疗法可能为2型糖尿病提供新的治疗策略,现就细胞衰老在2型糖尿病的发生发展中的作用研究进展做一简要综述。     

细胞衰老的病理生理学意义和新型抗衰老药物的发展前景

衰老是人类疾病最大的风险因素，而细胞水平的衰老则是机体衰老的根本驱动力量。细胞衰老对多种生命过程的影响，包括正常生理、机体衰老和各种增龄相关病理的进展，长期以来一度被忽视，但随着近年来相关领域的不断进步，细胞衰老愈发成为衰老生物学和老年医学研究的核心。尽管衰老细胞在组织修复、伤口愈合和胚胎发育等生理环节发挥关键作用，但它们在机体成年之后的各阶段更会促进组织紊乱、器官退行和大量病理状况的出现。衰老细胞通过形成衰老相关分泌表型对组织微环境中的其它细胞施以旁分泌影响，维持长期而活跃的胞间通讯，最终导致各种病理生理学效应，这是本世纪以来生命科学最重要的发现之一。通过诱导凋亡的方式选择性清除衰老细胞或特异性抑制衰老相关分泌表型，已在机体衰老和增龄相关疾病的预临床和临床干预中彰显出巨大的潜力，充分证实衰老细胞是缓解多种老年综合征的关键药物靶标。然而，衰老细胞在形式、功能和组织分布上是异质性的，甚至在物种间存在着差异，给衰老研究关键成果在将来的临床转化带来了一定挑战。本文将从衰老细胞的特征、当前靶向策略和未来发展趋势等方面进行综述和讨论，为当前发展迅猛的衰老生物学和衰老医学提供有益的参考和积极的借鉴...     

综述: 衰老及相关疾病细胞分子机制研究进展

人类及其他生物随时间推移逐渐发生细胞功能丧失,即细胞衰老.这个过程如突显在某个组织器官,则可引起这个组织和器官的衰老性疾病.然而,最近的研究表明,哺乳动物在出生之前胚胎发育的生理条件下,即已经出现细胞和组织的复制性衰老现象.机制研究显示多种分子从细胞(核)内外引起生理性和应激性细胞复制性衰老.而自然界中某些生物随时间推移生命力增强、并不发生衰老.这些现象的分子机制,还有如发生在脑及代谢性疾病中的非复制性细胞衰老等,都还是个谜.本文就近期衰老的机制、细胞衰老的类型以及某些衰老相关疾病的分子基础的最新研究进展做一个扼要综述.论文包含以下几个部分:a.细胞衰老的定义、分类和机制;b.生理性衰老:发育中程序化衰老;c.内环境稳态与组织器官衰老;d.一型细胞复制性衰老及相关疾病:端粒长度与预测衰老及肿瘤预后、特发性肺纤维化、高血压;e.二型非复制性细胞衰老及相关疾病:帕金森病、糖尿病;f.衰老与长寿的物种多样性.     

衰老及相关疾病细胞分子机制研究进展

人类及其他生物随时间推移逐渐发生细胞功能丧失,即细胞衰老.这个过程如突显在某个组织器官,则可引起这个组织和器官的衰老性疾病.然而,最近的研究表明,哺乳动物在出生之前胚胎发育的生理条件下,即已经出现细胞和组织的复制性衰老现象.机制研究显示多种分子从细胞(核)内外引起生理性和应激性细胞复制性衰老.而自然界中某些生物随时间推移生命力增强、并不发生衰老.这些现象的分子机制,还有如发生在脑及代谢性疾病中的非复制性细胞衰老等,都还是个谜.本文就近期衰老的机制、细胞衰老的类型以及某些衰老相关疾病的分子基础的最新研究进展做一个扼要综述.论文包含以下几个部分:a.细胞衰老的定义、分类和机制;b.生理性衰老:发育中程序化衰老;c.内环境稳态与组织器官衰老;d.一型细胞复制性衰老及相关疾病:端粒长度与预测衰老及肿瘤预后、特发性肺纤维化、高血压;e.二型非复制性细胞衰老及相关疾病:帕金森病、糖尿病;f.衰老与长寿的物种多样性.     

免疫细胞衰老表现及免疫功能变化的研究进展

机体衰老的本质是细胞衰老不断累积的过程。免疫系统的衰老既是机体衰老的必然结果,也是导致机体衰老的重要原因。免疫系统作为衰老变化的主要系统之一受到越来越多的学者重视。本文将从适应性免疫系统的T、B细胞及固有免疫系统的自然杀伤(NK)细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞(DC)和骨髓源性抑制细胞等免疫细胞的亚群、衰老指标和功能等方面在衰老过程中的改变进行总结,进一步明确免疫系统衰老在机体衰老过程中扮演的重要角色。     

细胞衰老研究现状

细胞衰老作为生物学界研究的一大热点,其与正常胚胎发育、机体老化、衰老相关疾病等都有着密切的联系。近些年来,对细胞衰老的研究越来越深入,其发挥的生物学作用也越来越受到重视。为进一步加深对细胞衰老的认识,该文主要对细胞衰老的概念、分子机制、检测标志物及与疾病的关系作一简单综述。     

细胞衰老与衰老细胞

细胞衰老(cellular senescence)是一个应激导致细胞生长停滞的生理过程．一部分发生衰老的细胞会被机体自身清除,但另一些衰老的细胞会随着时间的推移在体内积累增多,并分泌一些免疫刺激因子,导致低水平炎症发生,引起周围组织衰老或癌变,这类具有特殊生物学特征和功能的细胞就是衰老细胞(senescent cell)．实验揭示,衰老细胞不仅是衰老过程的产物,也可能是组织器官进一步衰退的重要原因．近日,Baker等的一项研究成果(Nature,2011,479(7372)：232-236)表明,清除衰老细胞可延缓小鼠的衰老进程,该成果有望开辟出一条对抗衰老的新途径．     

TGFβ信号调控阿霉素诱导的衰老肿瘤细胞表达SA-β-gal

目的:细胞衰老是维持机体稳态的一种重要机制,表达SA-β-gal被认为是衰老细胞的一种特异性的标志,但有研究表明在衰老细胞中SA-β-gal染色阳性只是衰老细胞的溶酶体变大的结果,为了探究SA-β-gal的表达与细胞衰老之间的具体关系,我们验证了参与调节衰老细胞表达SA-β-gal的信号通路及SA-β-gal的表达情况是否会对细胞衰老的过程产生影响.方法:肿瘤细胞用低剂量的阿霉素处理24小时后,再分别给予不同的小分子抑制剂继续作用4天,观察SA-β-gal染色阳性的细胞数目及SA-β-gal表达与否对于衰老细胞在分泌细胞因子、生长阻滞等细胞生物学功能上的影响.结果:在阿霉素诱导细胞发生衰老的过程中,TGFβ抑制剂SB431542能够抑制衰老细胞表达SA-β-gal,而SA-β-gal表达的缺失并不影响细胞衰老的其他特征性改变.结论:低剂量的阿霉素作用肿瘤细胞后,细胞会进入衰老的状态.在细胞衰老的过程中,TGFβ受体Ⅰ的抑制剂SB431542可以抑制衰老细胞表达SA-β-gal,但是SA-β-gal的缺失表达并不影响细胞衰老的过程及衰老细胞的其他特性,如:不可逆的生长阻滞、分泌有活性的细胞因子等.结果表明:SA-β-gal并不能作为衰老细胞的特异性标志.     

细胞衰老相关基因的探索

细胞衰老与个体衰老、机体自我保护及细胞癌变等多种重要生理、病理现象密切相关,其机制研究可望应用于癌症治疗.简述了近年有关哺乳类动物细胞衰老相关基因的寻找过程.     

NAD^+与细胞衰老

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD^+)作为糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化中关键酶的辅助因子,参与了细胞的物质代谢、能量合成、损伤DNA的修复等多种生理病理过程。近年来越来越多的研究发现,细胞内NAD^+水平在机体或细胞衰老过程中呈明显下降趋势,而补充NAD^+能延缓细胞/机体的衰老,使NAD^+及其前体物质在细胞衰老中的作用受到广泛关注。该文就NAD^+及其前体物质与细胞代谢、衰老的关系及相关分子机制研究的最新进展进行综述,以期深入认识NAD^+与细胞衰老的内在联系,为细胞衰老相关的基础及应用研究提供理论参考。     

"细胞的衰老和凋亡"的教学设计与案例

“细胞的衰老和凋亡”是“细胞的生命历程”这条主线中的重要内容,它是生物界普遍存在的正常现象。对这部分内容的教学,课程标准的要求是“探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系”。学生熟悉的是个体的衰老,细胞的衰老是看不见的,那么个体衰老与细胞衰老有什么关系呢？细胞衰老有哪些表现呢？细胞衰老的原因是什么？细胞都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡的过程,     

细胞外基质的增龄性变化及分子机制的研究进展

人口老龄化及其伴随的各种疾病已成为全球性健康问题,细胞外基质在老化过程中发生的变化及对机体产生的影响逐渐成为研究衰老的热点。在机体发育和衰老过程中,细胞外基质不仅可以为细胞提供结构支架、组织连接,调节实质细胞的形态、增殖、分化、代谢、迁移等生理活动,并且其本身组成成分、合成、代谢、重构等变化也会对机体各系统的功能产生深刻影响,具体表现为骨骼肌僵硬、左心室功能受损、神经突触传导抑制等。本文通过介绍机体在衰老过程中,运动、循环、神经等系统细胞外基质的变化及相关机制的最新研究进展,从非细胞角度探讨老化的机制,了解衰老的过程。     

血管衰老及心血管疾病

血管衰老是高血压、冠心病、主动脉夹层等心血管疾病的独立危险因素,而血管内皮细胞和平滑肌细胞的衰老则是血管衰老的细胞学基础.本文主要讨论了内皮细胞和平滑肌细胞衰老的形态学特征、分子标志物以及衰老的机制;阐述了单细胞测序、细胞衰老清理(senolytics)技术和遗传在血管细胞衰老及老年血管疾病诊断和治疗中的研究进展;最后...     

磁疗与延缓衰老(二)

衰老的免疫学说衰老的免疫学说,是衰老机制学说的重要组成部分。免疫功能衰退是人和大多数哺乳动物老化过程的重要机制。自体免疫在导致衰老的细胞老化中起决定性作用,因而从根本上参与了整个机体老化。随着年龄的增长免疫功能逐渐下降,使人体抵抗病原微生物感染能力降低,从而更加剧各组织器官老化。老年人的免疫系统衰退的特点随着年龄的增加,机体的免疫系统,如免疫器官、免疫细胞及免疫分子都会发生一系列衰退性改变。免疫器官及免疫细胞老化的特点：根据目前研究得知,就防御功能的作用而言,较低等脊椎动物（鱼类和两栖类）免疫系…     

老化红细胞膜的脂质及蛋白质变化

近年来许多学者从两个方面对机体衰老的机制进行了研究:机体的衰老过程与细胞老化过程,后者是机体衰老的基础。红细胞由于直接暴露在高氧分压下,又有铁离子催化,特别易受脂质过氧化的损伤,所以成为研究细胞老化的最好材料之一。本文仅以老化红细胞为对象,研究其膜脂、膜蛋白及脂质过氧化与老化的关系。材料与方法一.老化红细胞的分离用生理盐水将40％的葡聚糖配成五种稀释度(27％、26％、25％、24％、23％),其比重     

细胞衰老与细胞自噬的生物学关联及其意义

细胞衰老是指细胞生理功能的衰减,包括增殖能力下降、细胞周期停滞、对促凋亡应激不敏感、衰老相关基因和蛋白表达增加,伴有形态学衰老改变,渐趋死亡的现象,其至少可分为复制性衰老和应激诱导的衰老。细胞自噬属于细胞＂自食＂现象,是细胞依赖溶酶体的分解代谢过程,能降解受损蛋白、衰老或损伤的细胞器等细胞结构,可被多种应激所触发。细胞自噬的典型特征是形成自噬体并呈递给溶酶体,该过程在蛋白质和细胞器质量控制中起基础作用并维持了细胞能量的稳态。最新研究表明,自噬与细胞衰老密切相关,参与蛋白酶和自噬相关调节的BAG蛋白家族中BAG3/BAG1比值在复制性衰老时增高,且BAG3在细胞衰老时能介导自噬的激活。在Ras诱导的细胞衰老进程中亦可观察到较高的自噬活性。再者,自噬作为生物机体抗衰老的效应因子的遗传学证据已在低等真核生物中发现。还有研究证实,作为人类精液主要组分的亚精胺能够触发组蛋白H3脱乙酰基作用,此改变上调了自噬相关转录物的表达,继而引发自噬活性增强,从而延缓了多种细胞的衰老进程。另有研究显示,在P53/Arf的正常调节下,小鼠的衰老进程得以延缓,而Arf在细胞自噬过程的调节中亦是不可或缺的。总之,自噬活性的改变影响细胞衰老进程并可作为细胞衰老新的效应机理。     

干细胞衰老的表观遗传调控

干细胞衰老理论认为,组织器官特异的成体干细胞随着衰老出现功能性衰退,从而导致组织器官生理功能的衰退甚至衰老相关疾病的发生.表观遗传机制通过精密调控基因表达,在成体干细胞的衰老过程中发挥着重要作用.近年来,机体衰老过程中成体干细胞的表观遗传调控已经成为衰老研究的热点.本综述主要总结了衰老过程中成体干细胞命运的表观遗传调控,并详细介绍了DNA甲基化与组蛋白共价修饰在成体干细胞衰老中的作用,以期为深入认识衰老本质、实现健康长寿提供启示.     

综述: 干细胞衰老的表观遗传调控

干细胞衰老理论认为,组织器官特异的成体干细胞随着衰老出现功能性衰退,从而导致组织器官生理功能的衰退甚至衰老相关疾病的发生.表观遗传机制通过精密调控基因表达,在成体干细胞的衰老过程中发挥着重要作用.近年来,机体衰老过程中成体干细胞的表观遗传调控已经成为衰老研究的热点.本综述主要总结了衰老过程中成体干细胞命运的表观遗传调控,并详细介绍了DNA甲基化与组蛋白共价修饰在成体干细胞衰老中的作用,以期为深入认识衰老本质、实现健康长寿提供启示.     

细胞衰老及其在抗肿瘤研究中的应用

细胞衰老是细胞脱离细胞周期并不可逆地丧失增殖能力后进入的一种相对稳定的状态,虽然基本代谢过程仍然能够维持,但丧失合成DNA及增殖能力。细胞衰老具有复制衰老、癌基因诱导的衰老及加速衰老等类型。衰老细胞具有细胞体积大而扁平、细胞停止分裂及SA-β-gal反应阳性等明显特性,复制衰老还具有端粒缩短到无法维持染色体结构完整性的特征。目前已知,p53-p21和p16-pRB在细胞衰老过程中起着重要的调控作用,细胞衰老对肿瘤的形成起着天然的屏障作用。通过抑制端粒酶活性来诱导肿瘤细胞衰老和通过胞外刺激或化学治疗药物诱导肿瘤细胞发生衰老样生长停滞,已成为抗肿瘤研究的新思路。