長壽文章

什麼是衰老細胞以及它們如何加速衰老?

細胞老化是加速老化和疾病發展的重要因素。

衰老細胞的累積是衰老和慢性疾病發展的標誌。 許多研究人員正在尋找減緩細胞老化的方法,以提高細胞老化速度。 長壽。 繼續閱讀以了解衰老細胞到底是什麼、它們如何加速衰老以及減緩這一過程的最佳方法。

什麼是細胞老化? 

簡而言之,老化就是細胞停止分裂並喪失功能。 根據發表在《自然》雜誌上的一篇論文,這種不可逆的生長停滯是對各種壓力源的反應,例如 dna 損傷、端粒縮短和暴露於導致氧化壓力的活性氧。 生理學年度評論.

端粒和衰老相對齊頭並進。 端粒可以想像為保護鞋帶尖端的塑膠外殼,其功能是保護我們的染色體免受損壞。 然而,端粒隨著每次細胞分裂而縮短,從而充當生物年齡的代表。 當細胞到達端粒末端時,它就不能再複製,被認為是衰老的。  

除了失去功能外,老化細胞還會損害附近的組織和細胞,因為它們會分泌促發炎細胞因子、化合物和生長因子,這被稱為老化相關分泌表型(sasp)。

倫納德·海弗利克(leonard hayflick) 於1965 年首次描述了細胞衰老。 。 之後,細胞基本上會透過細胞凋亡“自殺”,這是程序性細胞死亡。 當細胞達到海弗利克極限時,它們就會老化。 

正如 2014 年 5 月的評論所述 自然,衰老細胞並不總是壞的——人們相信衰老可能已經進化到抑制異常細胞的生長。 暴露於癌基因(具有促進腫瘤生長潛力的突變基因)的細胞可以激活腫瘤抑制途徑,從而誘導衰老以殺死異常細胞。

此外,老化細胞的sasp特性還可以透過刺激細胞增殖和生長因子來修復和再生損傷後的組織。 

然而,這有點像第 22 條軍規。 老化細胞和 sasp 也可能促進異常細胞生長,導致慢性疾病,並加速老化過程。 這些抑制腫瘤和促進疾病之間的矛盾歸結為急性老化與慢性老化。 

急性老化是有幫助的,因為它可以反應並修復傷口和組織損傷。 然而,當衰老細胞長期存在時,其累積會為疾病的顯現和衰老的進展創造一個高發炎環境。

端粒縮短與細胞老化和老化有關。

老化細胞與老化:最新研究

與如何使用端粒長度來估計生物年齡類似,衰老細胞數量的增加與生物年齡和實際年齡的增加有關。 

在 2020 年發表的系統性回顧與統合分析中 老化細胞研究人員總結說,身體各組織的衰老程度各不相同。 這表明體內不同的器官可能會老化得更快,這取決於每個器官所含的衰老細胞的水平。 

累積的衰老細胞導致衰老的機制是多因素的。 老化的兩個誘因是暴露於氧化壓力和發炎條件下,從而損害 dna 和 粒線體。 氧化壓力和發炎是由於接觸飲食或環境毒素、抗氧化劑攝取不足、吸煙、精神壓力或 睡眠不足 和鍛鍊。 

代謝壓力也會誘發衰老,這種情況發生在以下情況 肥胖 和2型糖尿病。 在發表於的一項研究中 細胞代謝 2019 年 5 月,肥胖小鼠出現了與神經退化性疾病相關的衰老神經膠質細胞的堆積。 重要的是,清除老化的神經膠質細胞 恢復大腦活動 在老鼠身上。 

老化、氧化壓力和發炎可能會在神經退化性疾病中造成惡性循環。 氧化壓力和神經發炎會導致神經退化性疾病的發展,氧化壓力也會引發大腦老化。 隨後,老化細胞刺激產生額外的促發炎細胞因子,進一步加劇神經發炎狀況。 

除了透過導致慢性疾病加速老化之外,老化還可以直接縮短壽命。 在多項動物研究中,正如 2020 年 4 月發表的一篇論文所述 細胞,將老化細胞注射到小鼠體內會導致組織功能障礙並縮短其壽命。 

如何延緩衰老 

無法清除老化細胞是這些功能失調的細胞加速老化的重要面向。 許多研究人員對如何透過藥物方法或生活方式介入更好地消除老化細胞感興趣,以延長壽命並降低慢性疾病的風險。 

1、Senolytics 

Senolytics 是一類可以消除體內老化細胞的分子,其目的是減少與老化相關的發炎、組織損傷和壽命縮短。

正如 2020 年 4 月的評論中所述 治療進展具有抗衰老作用的主要藥物有二甲雙胍(一種治療第 2 型糖尿病的降血糖藥物)、免疫抑制劑雷帕黴素和用於白血病幹預的達沙替尼。 此外,生物類黃酮 槲皮素 存在於水果和蔬菜中的非瑟酮也可作為抗衰老劑。

在發表於的一項試驗中 E生物醫學 2019 年 9 月,達沙替尼和槲皮素聯合治療糖尿病腎病變患者,11 天後減少了脂肪組織中衰老細胞的數量,且沒有副作用。 

2018 年 8 月的一項研究發表於 自然醫學,給自然老化的小鼠和移植了衰老細胞的年輕小鼠注射達沙替尼和槲皮素。 他們發現兩組小鼠的身體功能障礙都得到改善,存活率提高了 36%。 

然而,人類使用 senolytic 的研究仍處於起步階段。 雖然senolytics已被證明可以延長動物的壽命,但尚不清楚這是否適用於人類。 

2. 提高nad+水平

Nad+(煙醯胺腺嘌呤二核苷酸)是體內所有細胞生存所需的輔酶,隨著年齡的增長而自然下降。 預防或減緩這種衰退可用於緩解因 nad+ 水平降低而導致的加速老化。

提高 nad+ 水平的方法之一是補充其前驅物之一, Nmn(菸鹼醯胺單核苷酸)

在發表於的一項研究中 幹細胞 2016 年 12 月,恢復人類幹細胞中粒線體 NAD+ 水平延緩老化並延長細胞壽命。 這表明恢復 NAD+ 水平可以逆轉透過預防老化介導的典型老化跡象。 

隨著年齡的增長,視覺系統的功能趨於衰退; 據認為,老化和 nad+ 水平降低都在這種功能障礙中發揮了作用。 在一項細胞研究中,NMN的添加能有效防止RPE(視網膜色素上皮)的老化。 RPE 功能障礙與多種眼部疾病有關。 

3.熱量限制

熱量限制可以透過促進自噬作用和沈默調節蛋白的表達來減緩老化。

熱量限制,或 限時飲食,活化另外兩種可以減緩細胞老化的機制: 自噬 並增加表達 去乙醯化酶

自噬作用是我們身體的內部回收程序,透過清除有毒、受損或功能失調的化合物(包括老化細胞)來促進健康和長壽。

禁食或限制熱量會活化抑制 mtor(雷帕黴素哺乳動物標靶)的訊號路徑 (ampk)。 抑制mtor也可以透過抗衰老藥物雷帕黴素來實現,增加自噬活性並有助於清除衰老細胞。 

Sirtuins 是一個與延長壽命有關的蛋白質家族,透過熱量限制上調,並已被證明可以預防細胞衰老,如 2019 年 3 月的一篇評論中詳細介紹的 細胞代謝。 由於 Sirtuins 依賴 NAD+,因此透過補充 NMN 來增強 NAD+ 也可以增加 Sirtuin 的表達。

最後,熱量限制會降低引發細胞老化的發炎活性氧的水平。 

要點:

  • 當細胞複製能力達到終點時,就會發生細胞衰老,導致細胞功能障礙和發炎。 
  • 研究表明,老化細胞的增加會導致慢性疾病的發生並加速老化過程。 
  • 減緩老化的三種方法包括使用抗衰老藥物或補充劑、透過 nmn 提高 nad+ 水平,以及利用熱量限製或限時飲食誘導自噬和 sirtuin 表達。 

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