综述:细胞衰老、神经炎症与微小RNA:海马神经源性微环境中驱动衰老和神经退行性变的潜在相互作用

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Aging Brain 1.7

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  这篇综述深入探讨了海马神经源性微环境(NSPCs)中细胞衰老(senescence)、神经炎症(neuroinflammation)与微小RNA(miRNAs)的相互作用机制,揭示了衰老相关分泌表型(SASP)通过p53-p21和p16-Rb通路影响神经干细胞功能,并提出miRNAs调控可作为对抗阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病的潜在治疗靶点。

  

细胞衰老的定义与特征

细胞衰老(cellular senescence)是一种不可逆的细胞周期停滞状态,伴随衰老相关分泌表型(SASP)的产生。SASP包含促炎因子(如IL-6、IL-1α)、生长调节因子和基质金属蛋白酶(MMPs),通过旁分泌作用扩散炎症并影响周围细胞。衰老可分为急性(生理性)和慢性(病理性),后者与衰老和神经退行性疾病密切相关。

衰老的分子机制

衰老的核心机制包括DNA损伤反应(DDR)、端粒功能障碍和氧化应激。p53-p21和p16-Rb通路通过抑制细胞周期基因转录导致G1/G2期停滞。线粒体功能障碍(SMAD)和溶酶体活性增加(如SA-β-gal)进一步加剧代谢紊乱。值得注意的是,神经元虽不增殖,但仍会因DNA损伤等压力进入衰老状态。

神经干细胞(NSPCs)的衰老

成年海马中的NSPCs通常处于静息(quiescence)状态,但随年龄增长,其激活阻力增强并可能转向衰老。衰老的NSPCs高表达p16、p21和γH2AX,并通过SASP(如IL-23、IL-33)破坏神经源性微环境。清除p16+
衰老细胞可恢复神经发生和空间记忆,证实衰老细胞积累是认知衰退的驱动因素。

miRNAs的调控作用

miRNAs通过靶向多基因网络协调NSPCs的命运。例如:

  • miR-34a:上调SIRT1抑制p53/p21通路,促进衰老。
  • miR-132:在AD中下调,其恢复可减轻神经炎症并促进神经发生。
  • miR-146a:抑制NF-κB通路,减少SASP相关炎症。
    miRNAs的广谱调控特性使其成为理想的“衰老治疗工具”,如miR-302b可通过外泌体递送逆转衰老表型。

治疗潜力与挑战

目前抗衰老策略包括:

  1. Senolytics(如Navitoclax):清除衰老细胞,但可能引起骨髓抑制。
  2. Senomorphics(如雷帕霉素):抑制mTOR-NF-κB轴,减少SASP。
  3. miRNA疗法:如靶向miR-34c可改善AD模型的学习能力。
    然而,血脑屏障(BBB)穿透和细胞特异性递送仍是重大挑战。未来需开发多靶点递送系统,以平衡疗效与安全性。

未来方向

结合单细胞测序和体内成像技术,解析衰老NSPCs的异质性,并设计细胞特异性miRNA递送载体,将是突破神经退行性疾病治疗瓶颈的关键。

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