细胞衰老的变化可能会影响健康和与年龄有关的疾病发作

的研究人员熊本大学日本提议在老化过程中细胞衰老变化可能导致健康和与年龄有关的疾病发作的控制。特点的基础上,由衰老细胞释放炎性细胞因子的分泌,他们假设至少有四个不同的细胞衰老状态,而这四个国家来自协调代谢和外遗传性变化。定性描述和分类不同的细胞衰老状态可能提供一种新的对衰老和衰老过程的理解。

世界人口老龄化的速度越来越快,特别是在发达国家。由于老年人口预计将增加在未来,保持健康寿命尤为重要。许多细胞组成的身体最终功能下降和多次分裂后停止生长这一过程被称为“细胞衰老,健康和长寿的一个重要因素。过早衰老等压力发生在基因组DNA受损的辐射、紫外线、或药物,但其机制尚未完全清楚。它可以是很好的,就像当细胞癌变时,细胞衰老是防止恶性肿瘤的发展,但也增加了许多与年龄相关的疾病的可能性。因此重要的医学科学来理解和控制它。

虽然衰老细胞失去增殖能力,最近的研究已经表明,他们分泌各种蛋白质作用于周围的细胞,促进慢性炎症和癌症细胞生长。这叫做senescence-associated分泌表型(SASP)。细胞衰老被认为是导致衰老的整个身体。衰老细胞已被证明积聚在老老鼠的尸体,和删除这些细胞可能抑制全身老化。换句话说,如果控制细胞衰老,它可能成为可能调节整个身体的衰老过程。

教授Mitsuyoshi Nakao熊本大学的研究小组正在研究细胞老化的机制从表观遗传学的角度——一个研究领域,研究的活动大约25000个人类基因组蛋白质编码基因,与生命现象,健康和疾病条件,人体的衰老过程。到目前为止,研究人员筛选多种因素参与人类成纤维细胞的老化(一种细胞类型存在于所有组织和器官),发现SETD8甲基转移酶,NSD2甲基转移酶和其他蛋白质发挥作用,防止细胞衰老。到目前为止,还没有特定于衰老细胞被发现的生物标志物。现在的问题我们如何了解细胞衰老过程。因此,研究人员回顾了细胞衰老的特征随着时间的推移和protein-secreting SASPs。

他们意识到,至少有四个表型变异(州)在细胞衰老:1。启动(扩散被捕),2。早期(抗炎),3。(增加炎症和代谢),4。晚(减少炎症和代谢)。关注每个时期的分子水平上的变化,他们表明,细胞衰老的变化可能是由一个“衰老”的改变细胞内代谢和表观基因组学(基因的开/关控制)发生在一个协调的方式。

然后研究人员集中在转录和外遗传性因素调节基因的表达,在细胞衰老的过程中发挥重要作用。在起始状态,促进细胞增殖基因,抑制,而基因阻止核扩散被激活。众所周知,肿瘤抑制蛋白p53和视网膜母细胞瘤(Rb)在这一过程中扮演了重要的角色。早期的状态,细胞形态学变化明显与抗炎作用和细胞因子被激活。这可能是一个防御后炎症的行动。然后,在完整的状态,促炎细胞因子的基因成为高度表达,产生强烈的炎症反应。同时,代谢基因的表达,如线粒体和基因合成蛋白质增加通过上述Rb (由这个研究小组之前报道)。在这里,它认为代谢反应产生所需要的能量合成和分泌蛋白。最后,末状态,炎症反应和代谢下降,但干扰素的产生和分泌的胞质核基因组和线粒体DNA的DNA片段。目前,这些过程的机制和意义仍然不明,但现在明白细胞衰老的结果在定性不同的炎症反应。

“我们希望我们的工作将为科学界提供一个机会来考虑一个新的细胞衰老机制的理解和身体衰老,”教授Mitsuyoshi Nakao说。“我们相信,在细胞衰老表型变异会导致新的方法来促进健康长寿和控制和预防与年龄相关的疾病。”

参考:田中Nakao M H,四郎t细胞衰老变化的代谢和外遗传性重构。细胞生物的趋势。2020年。doi:10.1016 / j.tcb.2020.08.009。

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