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综述:血管衰老与老化:机制、临床意义及治疗前景
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:Biogerontology 4.4
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这篇综述系统阐述了血管衰老的核心机制(包括p53/p21和p16/Rb通路、衰老相关分泌表型SASP及氧化应激),揭示了其在心血管疾病(如高血压、动脉粥样硬化)中的关键作用,并探讨了靶向衰老细胞(如senolytics、senomorphics)和生活方式干预等新兴治疗策略,为延缓年龄相关性血管病变提供了多维度研究视角。
血管衰老的核心特征是内皮功能障碍、动脉僵硬度和对血管病理的易感性增加。这一过程由内皮细胞(ECs)和血管平滑肌细胞(VSMCs)的衰老驱动,表现为复制能力丧失、功能衰退及促炎性分泌表型(SASP)。
DNA损伤与端粒缩短
衰老细胞中DNA损伤的累积会激活ATM/ATR-CHK1/2-p53/p21通路,导致细胞周期停滞。端粒缩短通过破坏端粒保护复合体shelterin,触发持续的DNA损伤反应(DDR)。内皮细胞中端粒缩短与eNOS活性降低相关,减少一氧化氮(NO)生物利用度,加剧血管功能障碍和动脉粥样硬化。
线粒体功能障碍与氧化应激
衰老线粒体因融合/分裂失衡(如MFN2↓、DRP1↑)和线粒体自噬缺陷,成为活性氧(ROS)的主要来源。ROS通过激活NF-κB和p38 MAPK通路促进炎症因子(如IL-6、TNF-α)释放,形成恶性循环。内皮细胞中,线粒体功能障碍直接导致eNOS解偶联,进一步减少NO并增加氧化应激。
衰老相关分泌表型(SASP)
SASP包含IL-6、IL-8、MMPs等因子,通过旁分泌诱导邻近细胞衰老。在动脉粥样硬化斑块中,SASP促进VSMCs表型转换(如成骨分化标志物碱性磷酸酶↑)和基质降解,增加斑块不稳定性。
表观遗传与代谢重编程
DNA甲基化异常(如修复基因启动子高甲基化)和组蛋白修饰(如SIRT1介导的去乙酰化减少)加速衰老。NAD+水平下降抑制sirtuins活性,加剧线粒体功能障碍和炎症。
高血压与动脉僵硬度
衰老VSMCs分泌MMPs降解弹性蛋白,胶原沉积增加,导致动脉顺应性下降。内皮细胞衰老通过eNOS-NO通路失衡升高血管阻力,促进左心室肥厚和心力衰竭。
动脉粥样硬化与斑块易损性
斑块内衰老的巨噬细胞和VSMCs通过SASP(如IL-6、MMP-9)招募免疫细胞并削弱纤维帽,增加破裂风险。血管钙化由衰老VSMCs的成骨分化驱动,与Wnt/β-catenin通路激活相关。
多系统关联疾病
全身性SASP因子(“inflammaging”)参与糖尿病、认知障碍(血脑屏障破坏)和慢性肾病(肾小球毛细血管稀疏)。
靶向衰老细胞
Senolytics(如Dasatinib+Quercetin组合)通过抑制BCL-2家族促凋亡;senomorphics(如雷帕霉素)调控mTOR-NF-κB通路抑制SASP。临床试验显示Navitoclax(ABT-263)可改善动脉僵硬度。
抗炎与抗氧化
秋水仙碱(NLRP3抑制剂)和Canakinumab(IL-1β抗体)降低CRP水平;N-乙酰半胱氨酸(NAC)通过恢复谷胱甘肽减轻氧化损伤。
生活方式干预
有氧运动增强NO生物利用度;地中海饮食(富含ω-3脂肪酸)延缓端粒磨损;戒烟限酒可逆转氧化应激。
前沿技术
CRISPR-Cas9编辑KAT7基因或递送TERT mRNA延长端粒;外泌体装载siRNA靶向p16可减少SASP。
开发衰老特异性生物标志物(如循环外泌体miRNA)、优化纳米载体递送(如脂质体封装senolytics)及AI驱动的个性化治疗(整合多组学数据)是突破方向。血管衰老研究为心血管疾病的早防早治提供了全新视角。
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