衰老:老问题,新挑战

<正>衰老是一个古老神秘的科学问题,长生不老是人们从古至今的梦想和追求.在人们为温饱而奋斗的时代,对大多数人来说衰老还算不上他们生活中的重要问题,随着现代社会经济和技术的快速发展,人们在追求和享受着各种优越生活与娱乐的同时,健康也成为当下重要的社会问题和人们追求、关注的生活目标.很多严重威胁人类健康的疾病,如糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病、癌症、代谢性疾病等,均与衰老过程密切相关,衰老是导致这些疾病最重要的危险因素之一.因此,衰老以     

综述: 衰老相关microRNAs研究进展

microRNAs(miRNAs)是一类长度约22个核苷酸的非编码RNA.这是一种广泛存在于真核生物中的内源性单链小分子RNA,miRNAs通过部分碱基对互补方式与靶基因结合,在转录和转录后水平调节靶基因表达.最近研究发现,miRNAs可以靶向多个衰老相关信号通路,在线虫、果蝇、小鼠和人类的衰老过程中发挥了重要的调控作用.本文总结了近年来与衰老相关的miRNAs的研究进展,首先介绍衰老相关的信号通路,然后重点介绍与线虫和哺乳动物衰老有关的miRNAs,以及这些miRNAs如何调控衰老相关信号通路,从而影响细胞、组织和整个机体的衰老进程和衰老相关性疾病,最后展望该领域未来的研究方向.     

编者按: 脂代谢与心血管疾病

心血管病是我国成年人致死的最主要的疾病,而脂代谢异常是心血管疾病的独立危险因素。因此,阐述研究揭示脂代谢异常在心血管疾病发生发展中的作用及其机制,具有重要的理论意义和临床实用价值。本期专题主要一方面综合评述了脂蛋白组分与脂质代谢,以及甘氨酸的心血管疾病保护作用等相关领域的研究新进展,同时并分别展示了国内学者有关于PCSK9/LDLR通路、模拟人apoE结构域的小分子多肽EpK、多不饱和脂肪酸、脂联素、LXRα- ABCA1途径和普罗布考等在脂代谢中的作用及相应分子机制等方面的研究成果,以期让更多的人进一步深入了解脂质代谢以及,了解心血管病发病的复杂机制和及研究现状。     

综述: mTOR信号通路与衰老及衰老相关重大疾病

衰老引起多器官功能衰减,导致各种衰老相关代谢、心血管重大疾病发生和发展.哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/雷帕霉素机能靶蛋白(mammalian/mechanistic target of rapamycin,mTOR)信号通路作为生长、发育、代谢、免疫、癌症等生理活动的主要调控者,通过影响细胞自噬、内质网应激、线粒体等形成复杂调控网络,在衰老与长寿中发挥关键作用.mTOR信号通路与许多衰老相关重大疾病(如代谢综合征、心血管疾病、神经退行性病变、肿瘤等)的发生发展密切相关,故以mTOR为靶点的药物开发与应用是未来延缓衰老及治疗衰老相关疾病的热点之一.     

美国《Science》杂志评出2011年十大科学突破——清除衰老细胞可以延缓衰老性疾病的发生

美国《Science》杂志评出2011年十大科学突破,本刊连续给予了介绍。本刊前两期(中国细胞生物学学报2012;34(2):195-6.中国细胞生物学学报2012;34(3):295-7.)分别介绍了在阻断艾滋病传播和光合作用研究领域所取得的突破性研究成果,本期重点介绍科学家们在抗衰老领域所取得的研究成果。     

脂肪细胞衰老通过衰老相关分泌表型诱导微血管内皮细胞早衰和功能紊乱

摘要 目的：探讨衰老脂肪细胞对微循环内皮细胞（ECs）功能状态的影响,以及异常早衰在糖尿病肾病（DKD）中的潜在作用。方法：3T3-L1细胞被诱导分化为年轻和衰老的脂肪细胞。HMEC-1细胞分别培养在年轻、衰老脂肪细胞制成的条件培养基和对照培养基中。通过免疫荧光检测γH2AX和SA-β-半乳糖苷酶活性鉴定细胞衰老状态。通过qPCR、Western blot检测衰老相关分泌表型（SASP）、胰岛素受体底物1（IRS1）、Jun原癌基因（JUN）、组蛋白H3第4位赖氨酸二甲基化、三甲基化（H3K4me2、H3K4me3）等指标的表达水平。利用GEO数据库对衰老肾脏和早期糖尿病肾病的差异表达基因（DGE）进行生物信息学分析。结果：衰老脂肪细胞的SASP表达显著升高,其条件培养基成功诱导HMEC-1细胞衰老。与年轻HMEC-1细胞相比,诱导衰老的HMEC-1细胞中斯钙素1（STC1）表达上调,前炎症因子、JUN和H3K4me3均表达下调。与对照组相比,IRS1在年轻HMEC-1细胞中显著下调,在诱导衰老的HMEC-1细胞中无显著变化。生物信息学结果显示差异基因的交集仅存在于衰老肾脏的上调基因和早期糖尿病肾病的下调基因之间。PPI网络分析、GO及KEGG富集分析表明IL6-SOCS3-IRS1是异常早衰机制参与早期DKD发生的核心信号通路。结论：脂肪细胞衰老导致微循环内皮细胞早衰并损害其正常功能状态,异常早衰机制参与了DKD的发生发展。     

综述: 造血干细胞衰老的研究进展

成体干细胞衰老是组织器官老化的重要原因之一.越来越多的证据显示,免疫系统的衰老起始于造血干细胞(HSC)功能的下降,即造血干细胞的衰老直接影响免疫系统的功能.然而,有关HSC衰老的机理和分子机制仍旧不清楚.在这篇综述中,我们总结了造血干细胞衰老的表型,同时从细胞内在及外在两个方面探讨论了HSC衰老的分子机制.     

综述: 血管衰老及其机制

血管老化是一个古老而又年轻的课题.本文综述了血管衰老的主要结构特征、功能改变及其机制的新近研究进展,重点就血管基质变化、内皮细胞衰老/功能失调、内皮祖细胞衰竭以及细胞间通讯等方面进行了阐述.     

轻度认知障碍的研究进展

老年性痴呆(阿尔茨海默病,Alzheimer disease,AD)是目前严重影响老年人生存质量的疾病,且疗效不佳。据推测到2050年阿尔茨海默病的患病率将是现今的三倍。轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)是介于阿尔茨海默病和正常衰老之间的一种认知功能损害状态,是发生阿尔茨海默病的高危因素。文献报道轻度认知障碍每年以8%-25%的比例进展为阿尔茨海默病,较正常人群阿尔茨海默病发病率高10倍。与阿尔茨海默病病理损害不可逆相比,轻度认知障碍患者通过早期干预治疗,可延缓或阻止病情发展为阿尔茨海默病。因此,对阿尔茨海默病早期出现的轻度认知功能障碍诊断及干预尤为重要。本文就认知功能早期阶段,轻度认知功能障碍的历年(2000年到2014年3月)研究进展从概念及分型、临床表现、诊断标准、病理生理及其影像学研究、危险因素及其预防、干预措施(药物和非药物)等方面的最新进展进行论述。     

综述: 细胞氧化还原调控与衰老

利用酵母、线虫、果蝇、小鼠等模式生物进行的研究表明,细胞的衰老过程与氧化还原紧密相关.伴随衰老,细胞内GSSG水平升高,GSH、NADPH等水平降低,而氧化还原状态变化将直接影响蛋白质的功能,特别是氧化还原敏感的含巯基蛋白质的功能,从而影响细胞信号转导和细胞命运.氧化还原失衡可能是衰老发生的重要因素.本综述将从氧化还原平衡与衰老、氧化还原调控与信号转导及衰老、氧化损伤与衰老等方面阐述细胞氧化还原调控与衰老研究的最新进展,提出并探讨氧化还原平衡的维持、氧化还原平衡的系统调控及氧化还原调控的个体化等延缓衰老及健康衰老的新策略.     

Directional inhibition: a new slant on an old question

In this issue of Neuron, Priebe and Ferster describe the direction selectivity and spatiotemporal organization of excitatory and inhibitory inputs to direction-selective simple cells in cat visual cortex. Their most surprising finding is that inhibition shows the same preferred direction as excitation.     

Vitamin D and aging: old concepts and new insights

Aging is a complex biological process driven by a selective class of molecules and pathways that affect overall deterioration of physiological functions to increase the risk of age-related diseases. A role of vitamin D in mammalian aging is well documented. Since vitamin D has an essential role in bone formation and mineralization, its deficiency results in impaired bone mineralization, such as rickets in children, osteomalacia in adults and osteoporosis in the aged population. Vitamin D replacement therapy therefore is one of the most commonly prescribed treatments for the elderly. Recent studies using genetically altered mouse models, such as in Fgf-23^−/− and klotho mutant mice, that exhibit altered mineral ion metabolism due to high vitamin D activities showed features of premature aging that include atherosclerosis, emphysema, osteopenia/osteoporosis, hypogonadism, soft tissue calcifications and generalized atrophy of organs; the pathologic effects of vitamin D in these mouse models are obvious, as diminution or genetic ablation of the vitamin D pathway ameliorated most of the above-mentioned phenotypes, by reversing mineral ion metabolism, and the resultant effect being prolonged survival of the mutant mice. These in vivo mouse studies, although subject to further molecular characterization, add new insights into the role of vitamin D in aging.     

Neuronal intermediate filaments and ALS: a new look at an old question

One of the pathological hallmarks of ALS is the presence of axonal spheroids and perikaryal accumulations/aggregations comprised of the neuronal intermediate filament proteins, neurofilaments and peripherin. These abnormalities represent a point of convergence of both familial and sporadic forms of the disease and understanding their formation may reveal shared pathways in what is otherwise considered a highly heterogeneous disorder. Here we provide a review of the basic biology of neurofilaments and peripherin and the evidence linking them with ALS disease pathogenesis.     

哺乳动物卵母细胞老化的研究进展

卵母细胞的老化能够导致妊娠率降低、流产率增加和出生缺陷.研究排卵后卵母细胞在老化过程中发生的变化及卵母细胞老化的机制,探讨延缓卵母细胞老化的有效措施,对于改进卵母细胞体外成熟和受精系统,完善辅助生殖技术并减少出生缺陷具有重要的理论和现实意义.本文将从卵母细胞老化研究所用的方法,老化过程中纺锤体相关蛋白、线粒体、泛素、组蛋白修饰和DNA甲基化修饰的变化,卵母细胞老化与皮质反应、多精受精及凋亡的关系,老化的影响因素和分子机制等几个方面对哺乳动物卵母细胞老化的研究进展做一综述.     

Shift Work,Safety, and Aging

It has long been recognized that older shift workers may have shorter and more disturbed day sleeps between successive night shifts than their younger colleagues. This has given rise to considerable concern over the safety of aging shift workers because of the increasing age of the work force and increases in retirement age. Because there have been no direct studies of the combined effects of shift work and age on safety, the present paper begins by reviewing the literature relating safety to features of shift systems. It then considers the general effect of age on occupational injury rates before examining existing evidence of the combined effects of shift work and age on performance capabilities. The results of the literature review indicate that when the a priori risk is constant, there is reasonably clear evidence that injury rates are higher at night, and that they increase over successive night shifts more rapidly than over successive day shifts. Further, although occupational injuries are less frequent in older workers, those that do occur tend to be more serious. Finally, there is some suggestive evidence from studies of objectively measured performance capabilities that older workers may be less able to both maintain their performance over the course of a night shift and cope with longer spans of successive night shifts. It is concluded that it seems possible, even though unproven as yet, that older workers may be at greater risk both to injury and accident on the night shift. There is a strong need for future epidemiological studies of the combined effects of shift work and age on injuries and accidents, and that these should attempt to separate the effects of age per se from those of generation.     

衰老机制研究进展

回顾了衰老机制研究发展的主要理论,包括:基因控制理论中的程序性衰老理论;基因组的不稳定性与衰老相关基因的表达;蛋白质与衰老关系中的错误灾变理论;蛋白质在衰老过程中的变化;多基因控制的进化理论;衰老的神经内分泌理论;衰老的免疫理论;生活速率理论;生殖与老化;氧化应激假设。介绍了利用SAM小鼠为动物模型进行衰老机制研究的进展。