综述:衰老细胞的状态

【字体: 时间:2025年09月02日 来源:Biochemical Society Transactions 4.3

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  这篇综述系统阐述了衰老细胞(SnCs)的异质性状态(SenStates),重点解析了分泌型(Secretory-SenState)和免疫调节型(Immune-SenState)两种功能状态的特征及其在生理病理中的作用机制。文章深入探讨了转录因子(如NF-κB、NOTCH1)、表观调控(如H3K27me3/EZH2)、染色质重塑(如HMGA1)等分子开关如何调控衰老相关分泌表型(SASP)的动态变化,并提出了靶向SenStates的潜在治疗策略(如senomorphics)。

  

细胞衰老的复杂图景

衰老细胞(SnCs)是一类永久退出细胞周期但保持代谢活性的细胞,其典型特征包括细胞核增大、细胞器功能改变和高分泌活性。这些细胞通过自主表型(如生长停滞)和非自主表型(如分泌SASP)参与发育、伤口愈合、慢性炎症和癌症等多种生理病理过程。

SenStates:衰老细胞的状态

衰老细胞的状态(SenStates)可归纳为两类:

  1. 1.

    分泌型状态(Secretory-SenState):以SASP为核心,包含促炎因子(如IL-6、IL-8)、促纤维化因子(如TGF-β)等。SASP的组成和水平受NF-κB、NOTCH1等转录因子调控,并通过cGAS/STING通路响应胞质DNA片段(CCFs)。例如,低NOTCH1活性会激活C/EBPβ,驱动促炎SASP,而高NOTCH1则促进组织修复相关的TGF-β分泌。

  2. 2.

    免疫调节型状态(Immune-SenState):SnCs通过表面分子(如HLA-E、MICA/B)和分泌因子调控免疫细胞活性。例如,衰老成纤维细胞可通过膜纳米管直接转移线粒体抑制NK细胞功能,或通过SASP招募巨噬细胞促进肿瘤免疫监视。

分子调控网络

  • 表观遗传控制:EZH2介导的H3K27me3抑制SASP基因,而BRD4通过乙酰化组蛋白激活炎症相关增强子。

  • 代谢重编程:NAD+/NADH比例通过AMPK/NF-κB轴调控SASP的炎症程度,线粒体功能障碍则导致低炎症性SASP。

  • 环境响应:基质硬度通过表观“锁定”维持促炎或促纤维化表型,而缺氧通过AMPK/mTOR抑制SASP。

疾病关联与治疗潜力

在癌症中,SnCs的免疫抑制状态可能削弱免疫治疗响应,而靶向EZH2或NOTCH1可重塑TME。衰老相关疾病(如肝纤维化)中,SenStates的动态失衡导致组织修复障碍。针对SenStates的干预策略(如senomorphics)或可选择性清除有害SnCs,同时保留其生理功能。

未来展望

SenStates的时空动态和可逆性仍是未解之谜。单细胞技术和活体成像将助力揭示个体SnCs的状态转换规律,为衰老相关疾病的精准干预提供新靶点。

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