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为探究 Senolytic 药物对衰老相关生物标志物的影响，研究人员以人血液样本为对象，分析 8 种化合物的作用。结果显示，JQ1、RG7112 等 4 种化合物可降低表观遗传年龄。这为 Senolytic 化合物筛选提供了新方法，助力衰老相关疾病研究。
在生命的长河中，衰老就像一个神秘而又不可避免的旅程，一直吸引着众多科研人员的目光。随着年龄的增长，人体的各个组织和器官功能逐渐衰退，许多与衰老相关的疾病也随之而来。细胞衰老（Cellular senescence）作为一种细胞状态，在这个过程中扮演着重要角色。细胞衰老指细胞处于永久的细胞周期停滞状态，虽然它们仍然保持代谢活性，但不再增殖或进入凋亡程序。从一定程度上来说，细胞衰老有助于预防肿瘤形成，但越来越多的证据表明，衰老细胞的积累会对组织功能产生负面影响，加速机体衰老。
为了寻找对抗衰老的有效方法，科学家们将目光投向了 Senolytic 药物。这类药物有望选择性地清除特定组织中的衰老细胞，为预防和治疗年龄相关疾病带来了新的希望。然而，目前对于 Senolytic 药物的研究还存在诸多不足。在体外筛选 Senolytic 化合物时，主要依赖于成纤维细胞，很少有研究关注外周血单核细胞（PBMCs）。而且，人们对 Senolytic 药物如何影响表观遗传年龄预测知之甚少。
在此背景下，来自德国亚琛工业大学医学院干细胞生物学研究所（Institute for Stem Cell Biology, RWTH Aachen University Medical School）等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们想知道，对人血液样本进行 3 天的 Senolytic 化合物处理，是否能够降低与年龄相关的生物标志物水平，尤其是在表观遗传年龄预测方面。
研究人员精心挑选了 8 种具有潜在 Senolytic 活性的化合物，这些化合物分别靶向不同的抗凋亡途径。其中，RG7112、AMG232 和 nutlin - 3a 是核定位的 E3 泛素连接酶 MDM2 的抑制剂，能够破坏 p53 与 MDM2 之间的相互作用，稳定 p53 并促进衰老细胞凋亡；JQ1 是一种 BET 溴结构域抑制剂，作用于非同源末端连接 DNA 修复途径；ABT263 和 S63845 分别靶向多个 BCL - 2 家族蛋白和抗凋亡蛋白 MCL - 1；此外，还有酪氨酸激酶抑制剂达沙替尼（dasatinib）与天然黄酮类化合物槲皮素（quercetin）的组合，以及胡椒碱（piperlongumine） 。
为了开展研究，研究人员首先从 19 名健康献血者的外周血中分离出 PBMCs。然后，他们用不同浓度的化合物处理这些细胞 3 天，通过 Cell Titer - Glo 2.0 发光细胞活力检测法测定细胞活力，确定每种化合物的半数最大抑制浓度（IC50）。在此基础上，选取低于和高于 IC50的两个浓度，对不同年龄（22 - 68 岁）的 12 - 18 名捐赠者的细胞进行处理，评估这些化合物对表观遗传年龄预测的影响。研究人员利用焦磷酸测序技术，检测与年龄相关的 3 个 CpG 位点（位于 CCDC102B、FHL2 和 PDE4C 基因中）的 DNA 甲基化（DNAm）水平，以此来计算表观遗传年龄。
研究结果令人惊喜。在 8 种化合物中，JQ1、RG7112、nutlin - 3a 和 AMG232 这 4 种化合物处理后，细胞的表观遗传年龄预测值显著降低。例如，RG7112 在低浓度和高浓度处理下，平均年龄偏差分别为 - 2.7 年和 - 3.9 年；JQ1 在相应浓度下，平均年龄偏差分别为 - 2.2 年和 - 3.0 年；AMG232 高浓度处理时平均偏差为 - 3.0 年。虽然 nutlin - 3a 的年龄偏差未达到统计学意义，但也呈现出明显的下降趋势。而其他药物则未观察到对表观遗传年龄预测有明显影响。
为了进一步探究这些化合物的作用机制，研究人员进行了一系列实验。他们通过衰老相关 β - 半乳糖苷酶（SA-β-gal）染色实验发现，随着年龄的增长，C12FDG 阳性细胞的比例在 PBMCs 和淋巴细胞中均呈现适度增加的趋势，而经过 Senolytic 化合物处理后，C12FDG 阳性细胞显著减少，尤其是在 PBMCs 中，RG7112、JQ1 和 nutlin - 3a 的效果最为明显。此外，研究人员还利用流式细胞术分析了淋巴细胞亚群，发现 Senolytic 化合物处理后，NK 细胞和 B 细胞与 T 细胞的比例发生了变化。通过相差显微镜观察发现，Senolytic 处理优先靶向较大、形状不规则的塑料贴壁细胞。在基因表达分析方面，研究人员发现，影响表观遗传年龄预测的 4 种化合物处理后，p16INK4a的表达持续下降，而 p21 和 p53 的变化则不太一致。
在研究结论和讨论部分，研究人员指出，虽然表观遗传衰老特征并非专门针对细胞衰老状态进行训练，而是用于预测实际年龄，但本研究结果表明，某些 Senolytic 化合物能够降低表观遗传年龄估计值，这可能是因为它们优先靶向了 PBMCs 中更衰老的细胞。不过，目前还无法确定表观遗传年轻化是否完全是由于清除了衰老细胞。而且，表观遗传时钟的潜在机制仍不明确，表观遗传年龄预测可能反映了年轻和年老细胞的混合状态，也可能受到细胞组成变化的影响。尽管本研究样本量有限，但它证明了利用表观遗传年龄预测进行 Senolytic 化合物筛选的可行性。与全基因组方法相比，本研究中使用的靶向年龄预测因子（如 3 个 CpG 位点）更具成本效益和实用性。此外，本研究也凸显了开发新的生物标志物用于量化衰老和老化的迫切需求，同时，Senolytic 化合物对年龄相关生物标志物的影响并不一定意味着它们在减缓机体衰老方面是安全有效的，仍需进一步深入研究。
总的来说，这项研究为 Senolytic 化合物的研究开辟了新的方向，为未来开发更有效的抗衰老疗法提供了重要的理论依据和实验基础，对衰老相关疾病的研究和治疗具有重要的意义。该研究成果发表在《npj Aging》上，为该领域的科研人员提供了宝贵的参考资料，有望推动衰老研究领域的进一步发展。
