综述:肝脏再生:多倍体与细胞衰老作为潜在调节因子

《Stem Cell Reviews and Reports》:Liver Regeneration: Polyploidy and Cellular Senescence as Potential Regulators

【字体: 时间:2025年11月01日 来源:Stem Cell Reviews and Reports 4.2

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  本综述深入探讨了肝脏再生过程中肝细胞多倍体(Polyploidy)和细胞衰老(Senescence)的核心作用。文章系统阐述了多倍体如何通过增加遗传和代谢多样性(如补偿性再生、去多倍体化)增强肝脏修复能力,同时解析了衰老相关分泌表型(SASP)在抑制增殖与促进修复中的双重功能。关键分子通路(Hippo、PI3K/Akt、p53)的调控网络被重点讨论,为肝纤维化、肝细胞癌(HCC)的防治及干细胞疗法、衰老清除药物(Senolytics)等新策略提供理论依据。

  
摘要

肝脏是一个功能多样且具有高度恢复力的器官,对机体的代谢、解毒、消化及免疫调节至关重要。其卓越的再生能力主要由两个关键的细胞过程驱动:肝细胞多倍体(Polyploidy)和细胞衰老(Cellular Senescence)。本综述旨在探讨多倍体(即肝细胞拥有多套染色体组)和衰老(以不可逆的细胞周期停滞为特征)在维持肝脏稳态和促进再生过程中的复杂作用。

多倍体肝细胞:再生能力的储备库

多倍体肝细胞通过增加遗传和代谢多样性,使肝脏能够承受应激并从损伤中恢复。其再生机制包括补偿性再生、去多倍体化(Depolyploidization)以及与外源性干细胞融合。多倍体状态并非终末状态,它作为一种动态储备,在需要时可通过细胞分裂或基因表达重编程贡献于组织修复。

细胞衰老:一把双刃剑

细胞衰老作为一道保护性屏障,可防止不受控的细胞增殖和基因组不稳定性。同时,它通过衰老相关分泌表型(SASP)分泌多种细胞因子、趋化因子和生长因子,主动参与组织微环境的重塑,从而促进修复过程。然而,衰老细胞的持续存在也可能促进慢性炎症和纤维化,凸显其双重角色。

核心分子通路的精密调控

多倍体与衰老之间的相互作用受到关键分子通路的精密调控。Hippo信号通路参与控制器官大小和细胞增殖;PI3K/Akt通路调节细胞存活与代谢;p53通路则作为重要的肿瘤抑制因子,协调细胞周期阻滞、凋亡和衰老。这些通路共同构成一个复杂的网络,平衡着肝细胞的增殖、分化和凋亡,确保再生过程的有序进行。

治疗前景与挑战

靶向多倍体和衰老过程为增强肝脏再生、预防纤维化和降低肝细胞癌(HCC)风险提供了新的治疗视角。新兴策略如衰老清除药物(Senolytics,选择性清除衰老细胞)、干细胞疗法以及细胞因子调控,为慢性肝病的治疗带来了希望。当前面临的挑战在于完全理解二倍体与多倍体肝细胞的功能差异,以及有效管理衰老的双重作用。未来的研究应聚焦于分子层面的深入洞察和靶向干预策略,以优化肝脏健康水平和再生结局。

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