综述:慢性肺病的衰老治疗学

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Pharmacological Reviews 19.3

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  这篇综述系统阐述了细胞衰老(cellular senescence)在慢性阻塞性肺病(COPD)、特发性肺纤维化(IPF)等慢性肺病中的核心作用,提出靶向衰老细胞的新型治疗策略——衰老治疗学(senotherapy),包括抑制衰老表型的衰老形态药物(senomorphics)和清除衰老细胞的衰老溶解药物(senolytics)。作者详细解析了衰老相关分泌表型(SASP)、线粒体功能障碍、sirtuins通路等关键机制,并评述了PI3K-mTOR抑制剂、Bcl-2拮抗剂等临床转化前景,为延缓肺衰老提供了理论框架。

  

慢性肺病的衰老治疗学

引言

全球老龄化加剧使慢性肺病成为第三大死亡原因。研究表明,肺衰老加速和细胞衰老积累是慢性阻塞性肺病(COPD)、特发性肺纤维化(IPF)等疾病的核心驱动机制。衰老细胞通过分泌促炎因子(SASP)和释放细胞外囊泡(EVs)传播衰老表型,导致疾病进展。这催生了衰老治疗学——通过靶向衰老细胞延缓肺功能衰退的新策略。

正常肺衰老

肺功能在25岁达到峰值后逐渐衰退,表现为肺泡表面积减少、小气道丢失和免疫衰老(immunosenescence)。巨噬细胞向促炎表型(M1-like)极化,中性粒细胞趋化功能受损,CD28null
T细胞积累,共同导致"炎性衰老"(inflammaging)。单细胞测序显示,衰老肺泡巨噬细胞呈现独特的衰老基因特征。

细胞衰老机制

衰老细胞通过p53/p21CIP1
和p16INK4a
/pRb两条通路进入细胞周期停滞,其特征包括SA-β-gal活性升高、脂褐素沉积和抗凋亡蛋白Bcl-XL
上调。关键的是,衰老细胞分泌SASP(含IL-6、CXCL8、PAI-1等),通过NF-κB和JAK/STAT通路放大炎症反应。最新发现衰老细胞释放的EVs携带miR-34a等分子,可诱导邻近细胞衰老。

肺病中的衰老特征

在COPD患者中,香烟烟雾通过氧化应激诱发气道上皮细胞衰老,伴随SIRT1/6表达下降和miR-34a上调。IPF患者则显示肺泡Ⅱ型细胞(AT2)衰老导致的再生障碍,以及端粒酶突变相关的肺纤维化。值得注意的是,COVID-19重症患者的AT2细胞呈现典型衰老表型,这可能是"长期新冠"的诱因之一。

抗衰老分子网络

sirtuins家族(特别是SIRT1和SIRT6)是关键的衰老调控因子,其活性受NAD+
水平和miRNAs调控。COPD患者肺组织中SIRT1/6显著降低,而恢复其表达可逆转细胞衰老。Klotho蛋白是另一重要抗衰老分子,其在COPD和IPF患者血清中水平降低,过表达可减轻小鼠肺气肿和纤维化。

衰老形态药物

靶向PI3K-mTOR通路的药物表现突出:

  • 雷帕霉素通过抑制mTORC1减轻香烟烟雾诱导的小鼠肺气肿
  • 二甲双胍通过激活AMPK减少SASP分泌,临床数据显示可延缓COPD患者肺功能下降
  • SIRT1激活剂SRT2104在肺纤维化模型中显示保护作用

创新性策略包括:

  • miR-34a拮抗剂恢复SIRT1表达,使衰老气道上皮" rejuvenate"
  • Nrf2激活剂二甲富马酸盐通过KEAP1调控抗氧化基因

衰老溶解药物

临床转化最快的组合是达沙替尼+槲皮素(D+Q),其通过抑制BCL-2和PI3K清除衰老细胞。在IPF患者中,间歇性D+Q治疗可减少皮肤衰老标志物。其他亮点包括:

  • 强心苷类药物(如地高辛)利用衰老细胞膜电位特性选择性诱导凋亡
  • FOXO4-DRI肽段通过干扰p53核滞留清除肺纤维化中的衰老成纤维细胞
  • 热休克蛋白90(HSP90)抑制剂XL888在IPF患者肺组织切片中显示疗效

临床挑战与前景

主要挑战在于:

  1. 衰老细胞的异质性需要精准生物标志物(如SA-β-gal PET成像)
  2. 间歇给药方案优化(如Bcl-XL
    抑制剂采用PROTAC技术减少血小板毒性)
  3. 联合治疗策略(如senolytic清除衰老细胞后使用senomorphic防止再积累)

未来方向包括:

  • 工程化CAR-T细胞靶向uPAR+
    衰老细胞
  • 吸入型药物递送系统(如半乳糖修饰的navitoclax)
  • 微生物组调控(短链脂肪酸激活AMPK通路)

结论

衰老治疗学为慢性肺病提供了变革性治疗思路。虽然临床转化仍面临挑战,但现有证据表明,靶向细胞衰老不仅能延缓疾病进展,还可能逆转肺组织损伤。随着对衰老异质性认识的深入,下一代精准senotherapies有望改写慢性肺病的治疗范式。

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