衰老(senescence)和老化(ageing)很容易被混為一談,但科學家們發現它們其實并不是同義詞,細胞衰老對生物來說并不一定是負面的。
西班牙國立癌癥研究中心(CNIO)的Manuel Serrano指出,細胞衰老這個名詞無法準確體現相應的生理過程,需要重新進行定義。Manuel Serrano是衰老研究領域的頂尖學者,近日他在Nature綜述刊物《Nature Reviews Molecular Cell Biology》上發表文章論述了這個問題。
五十多年前Leonard Hayflick和Paul Moorhead發現,體外培養的健康人類細胞在分裂一定的次數之后就會停止增殖。他們將這一現象稱為細胞衰老(cellular senescence),并將其看作是機體老化的原因。然而Serrano、Daniel Mu?oz-Espín等人最近的研究表明,這種觀點實際上是對細胞衰老的一種誤讀。
文章指出,衰老和老化的關系相當于消防員和火災:盡管發生火災的地方有許多消防員,但災難并不是他們引起的,相反他們還在努力滅火。衰老程序在細胞受損之后激活,通過衰老-清除-再生的系列事件,防止損傷擴散甚至幫助修復受到影響的組織。
“近來的新發現,讓我們開始重新看待細胞衰老,”作者們寫道。“衰老細胞會抑制自身增殖,吸引免疫細胞將自己清除,最終促進組織再生。”在老化的組織或患病組織中,“這一系列事件未能正常完成,導致衰老細胞累積起來”。正因如此,細胞衰老才成為了老化問題的一部分。
在癌基因活化、抗癌基因失效、端粒縮短等情況下,機體對這些刺激產生應答,并啟動細胞衰老程序來保護自己。除此之外,細胞衰老還參與了另一個關鍵過程——發育。胚胎在生長過程中,需要通過細胞衰老清除或重建一些生理結構。
在此基礎上,研究人員對衰老有了一個完整的認識,他們認為細胞衰老的目的是“清除不再需要的細胞”,以便進行組織再生和替換。
文章列出了一系列與細胞衰老有關的病理學過程。舉例來說,在一些癌癥中,衰老阻止疾病的進程;在心血管疾病中,衰老限制動脈粥樣硬化的形成;另外衰老也對一些纖維化疾病有益。不過在肥胖癥和糖尿病中,細胞衰老會促進疾病發展,增強胰島素抵抗和炎癥。作者們還特別提到了一種刺激衰老的新藥——palbociclib,該藥物已經在乳腺癌臨床試驗獲得了成功。
細胞衰老也為人們留下了一些未解之謎。例如,痣是一些沒有被清除的衰老細胞,它們的形成原因還有待進一步研究來揭示。
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