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第一個非侵入性生物標記追蹤 Senolytics 的功效

第一個非侵入性生物標記追蹤 Senolytics 的功效
  • 一種新穎的非侵入性生物標記測試可測量和追蹤老化藥物的功效,老化藥物可以選擇性地消除永久停止分裂但在體內仍功能失調並促進發炎的衰老細胞。

  • 這種生物標記是一種獨特的脂質訊號代謝物,可在血液和尿液中檢測到,並在衰老細胞死亡時釋放。

這篇文章發表在巴克研究所新聞:

巴克研究所的研究人員發現並正在開發一種新型非侵入性生物標記測試,可用於測量和追蹤老化藥物的表現:老化藥物是一類選擇性消除老化細胞的藥物。 這項發現預計將在開發治療多種與年齡相關的慢性疾病(從關節炎、肺病、阿茲海默症和青光眼)的治療方法方面發揮重要作用。 這種生物標記是一種獨特的信號脂質代謝物,通常僅存在於細胞內,但當衰老細胞被迫死亡時會釋放。 這種代謝物可以在血液和尿液中檢測到,使非侵入性檢測成為可能。 隨著越來越多的 senolytic 藥物正在開發中,透過伴隨測試檢測這種代謝物可以驗證 senolytic 候選藥物的性能。

「與細胞衰老明確相關的與年齡相關的疾病不斷增加,生物技術公司競相開發消除衰老細胞的藥物的數量也在不斷增加,」巴克教授、該研究的高級科學家朱迪思·坎皮西博士說。 「雖然該領域從未如此有希望,但缺乏一種簡單的生物標記來測量和追蹤這些治療的療效一直是進展的障礙。我們很高興將這種新的生物標記引入該領域,並期待它被用於診所。”

了解老化並將脂質識別為 SASP 的新的有效成分

在細胞老化過程中,受到壓力或受損的細胞永久停止分裂,這是一種預防癌症的假定機制。 衰老細胞並沒有死亡——它們會釋放出大量生物活性分子,促進傷口癒合和慢性炎症,隨著時間的推移,隨著細胞的積累,慢性炎症在許多與年齡相關的疾病中發揮重要作用。 這種具有生物活性的混合物稱為 SASP(老化相關分泌表型); 它的成分和有害影響已被充分研究。

這項在人類細胞培養物和小鼠中進行的工作表明,衰老細胞也合成大量氧脂質,這是源自多元不飽和脂肪酸氧化的生物活性代謝物。 「SASP 的脂質成分尚未得到充分研究,」首席科學家 Christopher Wiley 博士說,他曾是巴克大學的助理研究教授,現任職於波士頓塔夫茨大學美國農業部人類營養老化研究中心。 「這些訊號脂質的生物合成促進了 SASP 的片段,並增強了衰老細胞的永久生長停滯。這項工作為理解和研究衰老驅動的病理學提供了一種新的方法,」他說。 氧脂質與許多發炎性疾病有關,包括心血管疾病和疼痛反應。 許多常用藥物,例如阿斯匹靈和布洛芬,透過阻止氧脂質合成發揮作用。

此生物標記是衰老細胞獨有的,可能對癌症研究感興趣

威利說,衰老細胞改變了它們的脂肪酸代謝,其方式是遊離的多元不飽和脂肪酸在被捕獲的細胞內積累,用於製造氧脂素。 研究人員發現其中一種脂肪酸 15-deoxy-delta-12, 14-prostaglandin J2 (dihomo-15d-PGJ2) 是老化細胞所特有的; 它積聚在衰老細胞內,並在細胞死亡時釋放。 在這項研究中,小鼠接受了誘導廣泛衰老的化療,然後使用了抗衰老藥物。 此生物標記僅在接受化療和抗衰老藥物治療的小鼠的血液和尿液中檢測到,但單獨使用任何一種藥物均未檢測到,這證實了抗衰老藥物的特異性。

研究人員還表明,dihomo-15d-PGJ2 在老化中具有功能性作用。 抑制其合成可以使一部分細胞逃脫老化並繼續分裂,並且具有較少的發炎性 SASP 特徵。 將dihomo-15d-PGJ2加入非老化細胞中,可以透過活化RAS(一種也已知會導致老化的促癌基因)使它們進入老化狀態。

campisi 說:“我們希望識別這些生物活性脂質並將其作為 SASP 的一部分,將鼓勵在廣泛領域工作的研究人員重新審視細胞老化。” 「事實上,其中一種脂質最終成為一種簡單的非侵入性生物標誌物,用於追蹤治療效果,這對於我們這些致力於阻止與年齡相關的疾病的破壞的人來說是一個巨大的優勢。”

這項研究發表於 細胞代謝 2021 年 4 月。



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