腸道菌群與細胞衰老存在復雜的相互作用關系。健康的腸道菌群通過發酵膳食纖維產生短鏈脂肪酸,如丁酸、丙酸等。這些短鏈脂肪酸具有K炎、抗氧化作用,可被腸道細胞吸收利用,為細胞提供能量,調節細胞代謝。它們還能通過調節基因表達,抑制細胞衰老相關信號通路。例如,丁酸可通過抑制組蛋白去乙酰化酶活性,調節細胞周期相關基因表達,延緩細胞衰老。反之,腸道菌群失調時,有害菌增多,產生的毒和促炎物質增加,這些物質可通過血液循環影響全身細胞。腸道菌群失調還會導致腸道屏障功能受損,使腸道內的抗原和有害物質進入血液,引發全身性炎癥反應,加速細胞衰老。維持腸道菌群平衡,對細胞抗衰老意義深遠。衰老細胞清理減輕組織負擔壓力,年輕細胞移植補充機體活力源泉。江蘇重點細胞抗衰老
端粒縮短是細胞衰老的重要標志,除端粒酶可延長端粒外,還存在其他端粒保護機制。端粒結合蛋白在維持端粒結構穩定中發揮重要作用,如 TRF1、TRF2 等蛋白可特異性結合端粒 DNA,保護端粒免受核酸酶降解,防止端粒融合。它們還參與調控端粒長度,通過與其他蛋白相互作用,影響端粒復制和延伸過程。此外,非編碼 RNA 也參與端粒保護。一些長鏈非編碼 RNA 可與端粒 DNA 或相關蛋白結合,調節端粒功能。例如,某些長鏈非編碼 RNA 能招募端粒相關蛋白到端粒區域,增強端粒保護。探索這些非端粒酶依賴的端粒保護機制,有助于找到新的干預靶點,在不依賴端粒酶煥活的情況下,維持端粒長度,延緩細胞衰老。上海重點細胞抗衰老項目充足睡眠保障推動細胞修復進程,適度休息安排維持機體穩態平衡。
外泌體是細胞分泌的納米級囊泡,在細胞間通訊中發揮重要作用,與細胞衰老也息息相關。衰老細胞分泌的外泌體含有大量衰老相關分子,如衰老相關蛋白、核酸等。這些外泌體被鄰近正常細胞攝取后,可將衰老信號傳遞給正常細胞,誘導正常細胞出現衰老特征。例如,衰老細胞來源的外泌體中的 miRNA 可調控正常細胞內與衰老相關基因的表達,使正常細胞代謝改變,功能下降。相反,年輕細胞分泌的外泌體則含有促進細胞增殖、修復的因子,可改善衰老細胞的功能。外泌體還能攜帶抗氧化物質和K炎癥因子,調節細胞微環境,減輕氧化應激和炎癥反應。利用外泌體的特性,通過傳遞年輕細胞來源的外泌體或阻斷衰老細胞外泌體的作用,有望成為細胞抗衰老的新策略。
鐵是細胞正常代謝必需的微量元素,但鐵代謝失衡與細胞衰老密切相關。衰老細胞中鐵離子代謝紊亂,細胞內鐵過載現象常見。過量的鐵離子通過芬頓反應產生大量羥基自由基,引發脂質過氧化,損傷細胞膜、線粒體等細胞器,導致細胞功能障礙。同時,鐵過載會干擾細胞內的抗氧化防御系統,降低超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶等抗氧化酶的活性,使細胞無法有效清理自由基,加劇氧化應激。此外,鐵代謝紊亂還會影響線粒體功能,抑制線粒體呼吸鏈復合物的活性,減少 ATP 生成,導致細胞能量供應不足。另一方面,缺鐵也會影響細胞的正常功能,如影響血紅蛋白合成、DNA 合成等過程,間接加速細胞衰老。維持鐵代謝平衡,調控細胞內鐵離子濃度,對延緩細胞衰老至關重要。基因編輯技術修正衰老相關基因缺陷,分子靶向阻斷異常信號傳導。
在細胞衰老進程中,表觀遺傳調控扮演著關鍵角色。表觀遺傳不改變 DNA 序列,卻能通過 DNA 甲基化、組蛋白修飾等方式調控基因表達。隨著年齡增長,DNA 甲基化模式發生改變,某些關鍵基因的甲基化水平異常,影響其表達。例如,與細胞增殖相關的基因若甲基化程度過高,表達受抑制,細胞分裂能力減弱,加速衰老。組蛋白修飾也同樣重要,組蛋白乙酰化、甲基化等修飾狀態的變化,會改變染色質結構,影響轉錄因子與 DNA 的結合,進而調控基因轉錄。異常的組蛋白修飾可導致細胞衰老相關基因的異常表達,促使細胞走向衰老。研究表觀遺傳調控機制,有助于開發靶向表觀遺傳的干預手段,通過調整表觀遺傳標記,延緩細胞衰老進程,為細胞抗衰老研究開辟新方向 。炎癥因子釋放營造不良微環境,免疫細胞失衡削弱機體防御能力。上海重點細胞抗衰老項目
細胞間通訊不暢信息傳遞受阻,信號通路異常指令執行偏差。江蘇重點細胞抗衰老
外泌體是細胞分泌的納米級囊泡,在細胞間通訊中扮演著重要角色,同時也參與細胞衰老的傳遞過程。衰老細胞分泌的外泌體富含多種衰老相關物質,包括衰老相關蛋白、異常的微小 RNA(miRNA)等。當這些外泌體被鄰近的正常細胞攝取后,會將衰老信號傳遞給正常細胞。例如,衰老細胞來源的外泌體中的某些 miRNA,能夠靶向作用于正常細胞內與細胞周期調控、抗氧化防御等相關的基因,抑制這些基因的正常表達,使正常細胞的增殖能力下降,抗氧化能力減弱,逐漸出現衰老特征。相反,年輕細胞分泌的外泌體則含有促進細胞增殖、修復的活性物質,可改善衰老細胞的功能。深入研究外泌體在細胞衰老傳遞中的作用機制,有望通過調控外泌體的分泌和傳遞,干預細胞衰老進程,為細胞抗衰老提供新的策略。江蘇重點細胞抗衰老