综述:衰老过程中的炎症与加压素(血管加压素)分泌过多
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时间:2025年10月14日
来源:Frontiers in Endocrinology 4.6
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本综述深入探讨了衰老过程中下丘脑微炎症与系统性低度炎症(“inflammaging”)如何敏化神经内分泌系统,导致血管加压素(VP)持续高分泌及其通过V1aR/V1bR介导的HPA轴异常激活,进而引发代谢紊乱(如糖尿病)、心血管疾病和肾损伤等多器官病变,为开发靶向干预(如抗细胞因子疗法、受体拮抗剂)提供了新视角。
Vasopressin hypersecretion in aging
衰老过程与神经内分泌失调密切相关,表现为循环血管加压素(Vasopressin, VP)水平升高。VP通过肾脏V2受体(V2R)发挥抗利尿作用,同时作为应激激素,通过广泛表达的V1a和V1b受体(V1aR, V1bR)激活下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴),刺激促肾上腺皮质激素(ACTH)分泌,导致皮质醇持续升高。这种状态与代谢、肾脏和心血管疾病风险增加紧密相关,严重影响老年人健康与寿命。
Impact of vasopressin signaling on aging
VP水平升高(以稳定替代标志物 copeptin 衡量)与心血管疾病、代谢综合征和肾损伤风险增强有关。慢性饮水不足(因口渴感减退)和低度炎症(系统性和下丘脑局部)是VP持续分泌的主要诱因。促炎细胞因子如IL-1β、IL-2、IL-6是VP的强效分泌刺激物。VP缺乏的动物模型(如Brattleboro大鼠、V1bR基因敲除小鼠)显示HPA基础活性降低和应激反应减弱,印证了VP在HPA激活中的核心作用。长期VP过高可导致胰岛素抵抗、高血糖、血管收缩、高血压和肾损害。
Vasopressin biosynthesis and release in aging
VP是由下丘脑大细胞神经分泌细胞(MNCs)合成的九肽激素,其前体含VP、神经垂体素运载蛋白-2和糖肽copeptin。蛋白酶解后,VP与copeptin以等摩尔量分泌,故copeptin可作为VP的血浆替代标志物。衰老过程中,下丘脑核团形态大致完好但功能改变,表现为VP阳性细胞数量和大小增加、高尔基体增大,提示MNCs活性增强。下丘脑微炎症(由小胶质细胞释放IL-1β、IL-6等驱动)是MNCs慢性激活的关键因素,这些细胞因子直接增强MNCs和小细胞神经元(PNCs)兴奋性,促进VP释放至系统循环和前垂体,进而强化ACTH和皮质醇分泌。
Thirst vs. vasopressin secretion in aging
水稳态平衡依赖于口渴感和VP调节的肾水重吸收。老年人常因口渴感迟钝和肾保水功能下降而处于慢性缺水状态,血浆渗透压轻度升高,构成VP分泌的渗透刺激。渗透压感受神经元位于缺乏血脑屏障的穹窿下器(SFO)和终板血管器(OVLT),其激活阈值在年轻人中约为284–285 mOsm/kg H2O。衰老时,口渴感知减弱,但VP分泌的渗透敏感性反而增强,导致VP持续高水平。低度炎症可能通过细胞因子(如IL-1β、TNF)直接抑制SFO/OVLT神经元活动,进一步损害口渴机制。
Pro-inflammatory cytokines and vasopressin secretion in aging
细胞因子(如IL-1β、IL-6、TNF)通过多种分子机制敏化VP分泌系统:IL-1β经由IL-1R1激活NF-κB和MAPK信号,诱导前列腺素E2(PGE2)合成,增强MNCs兴奋性;IL-6通过MAPK/ERK和COX-2/PGE2途径刺激VP释放。这些细胞因子还调节离子通道活性,如IL-1β激活非选择性阳离子通道(可能涉及TRPV家族成员如ΔN-TRPV1),促进Ca2+内流和神经元去极化。WNK1-SPAK/OSR1信号通路在渗透感应中起核心作用:高渗激活WNK1,经SPAK/OSR1磷酸化调节NKCC1(氯离子导入)和KCC2(氯离子导出)活性,升高细胞内Cl-浓度([Cl-]i),从而改变GABA能信号效应(从抑制转为兴奋),增强神经元兴奋性和VP释放。SGK1(受WNK1调控)进一步激活上皮钠通道(ENaC)和电压门控钾通道(Kv3),促进重复放电和VP分泌。
Circadian VP secretion in aging
年轻人VP分泌呈现昼夜节律(夜间较高),但老年人节律扁平化,导致夜间VP不足(可能与夜尿有关)和基础VP/皮质醇水平升高。IL-1β和IL-6等细胞因子已知能破坏多种组织(如胰腺、关节)的生物钟基因表达和节律性,推测炎症老化可能通过类似机制干扰VP分泌节律,加剧代谢和心血管病变。
Therapeutic prospects for targeting VP signaling in aging
干预策略包括:1. 生活方式调整:适量补水(注意避免低钠血症)、规律有氧运动(抑制炎症老化、改善HPA功能);2. 抗炎治疗:靶向IL-6/IL-1β信号(如IL-6抑制剂);3. 受体拮抗剂:选择性V1aR或V1bR拮抗剂(保留V2R抗利尿作用的同时阻断应激和代谢副作用);4. 信号通路抑制剂:开发WNK-SPAK抑制剂(调节渗透敏感性),但需注意其对免疫细胞(如NK细胞)的潜在毒性。这些干预手段有望通过正常化VP分泌,延缓衰老相关疾病进展。
Conclusions and perspectives
下丘脑微炎症和系统炎症老化是驱动VP异常分泌的关键因素。新发现的分子机制(如WNK1-SPAK通路、ΔN-TRPV1通道、细胞因子网络)为开发精准干预(抗细胞因子疗法、受体拮抗剂、信号抑制剂)提供了新靶点,有望改善老年人代谢、心血管和肾脏健康。
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