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皮膚老化過程中自噬作用的下降

皮膚老化過程中自噬作用的下降

自噬作用的維持過程回收細胞中受損的結構和蛋白質機器。 自噬對老化過程有影響,許多能夠在動物模型中減緩衰老的干預措施都涉及增加自噬活性這一事實說明了這一點。 有些措施,如熱量限制,已被證明需要自噬才能延長健康壽命。 此外,自噬作用隨著年齡的增長而下降,這與一系列與年齡相關的疾病的進展有關。 更好的細胞維護意味著更好的組織功能和更慢的與年齡相關的功能障礙的發生。 研究界花費了大量的時間和精力來研究自噬以及如何調整其運作,但儘管如此,在上調人類自噬的臨床治療方面取得的具體進展相對較少。

本文首先出現在 fightaging.org 上

皮膚的變化屬於最明顯的衰老跡象。 因此,皮膚老化是化妝品和皮膚護理行業關注的主要領域。 從醫學角度來看,皮膚老化與健康問題有關,包括皮膚脆弱性增加、傷口癒合延遲以及皮膚癌(人類最常見的惡性腫瘤類型)發生率增加。 長期以來,人們已經認識到皮膚老化的速度是由內在和外在驅動因素決定的,但只有皮膚老年學的最新進展才有助於剖析皮膚老化的分子和細胞過程。

細胞內受損分子和細胞器的存在會觸發或增強一些老化過程,並且它們的周轉部分受到自噬的控制。 除了蛋白質穩態和細胞器維持之外,其他公認的衰老標誌因素,例如營養感應和基因組不穩定性,也受到自噬的控製或引發自噬的激活,使自噬成為支持皮膚穩態和健康衰老的主要反調節過程。

皮膚提供了幾個例子來說明自噬與老化之間的兩個主要交互作用:(1)自噬降低老化速度;(2)自噬活性在老化過程中下降。 自噬作用透過維持細胞內穩態以細胞自主方式抑制衰老,並透過促進保護其他細胞的各種細胞特徵以非自主方式抑制衰老。 例如,自噬作用支持上皮細胞的分化,使它們能夠保護其他細胞免受外部環境的影響。 由於自噬作用只能在一定程度上實現細胞內物質的清除和再循環,因此潛在的有毒細胞成分和功能失調的溶酶體往往會在細胞的一生中累積。 有些受損的細胞會死亡,而有些細胞仍然存活,但失去了充分有效地執行細胞內過程(包括自噬作用)的能力。 細胞的損失和功能障礙表現為老化。

長壽且大多處於靜止狀態的幹細胞需要自噬作用來實現細胞內穩態和持續提供功能性子代細胞的能力。 自噬的固有衰退或外源性抑制會導致幹細胞因競爭、分化或細胞死亡而流失。 在短命的分化細胞中,自噬作用也有助於細胞內穩態,然而,自噬活性只需要維持很短的時間,這些細胞就可以發揮功能。 然而,自噬缺陷可以從長壽的前驅細胞(幹細胞)遺傳而來,並可能損害諸如抵禦微生物、釋放細胞因子等過程,最重要的是,抵抗來自環境的壓力因素。 在長壽的分化細胞中,自噬有助於維持細胞存活和功能。 自噬的減少會導致受損甚至有毒成分的累積和/或能源危機。 這些細胞內穩態的紊亂損害了細胞功能所需的過程,並最終導致這些細胞的損失。

這項研究首次發表於 細胞和發育生物學前沿 (2019)



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