综述:稳态和损伤生物系统中的Lgr6+细胞

【字体: 时间:2025年09月26日 来源:Genes & Diseases 9.4

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  本综述系统探讨了细胞衰老在椎间盘退变(IDD)中的核心作用,详细阐述了其分子机制(如p53-p21/p16INK4a通路、SASP)、关键标记物(SA-β-gal、p16等)及在髓核(NP)、纤维环(AF)、软骨终板(CEP)中的病理影响,并评述了靶向衰老药物(Senolytics/Senomorphics)的治疗潜力,为IDD治疗提供了新视角。

  
细胞衰老与SASP
细胞衰老最初由Hayflick和Moorhead于1961年发现,被描述为一种由复制压力和老化导致的不可逆细胞周期停滞状态。现代研究强调,细胞衰老不仅仅是细胞分裂能力的下降,更反映了细胞生理状态的广泛改变。随着细胞分裂,染色体端粒逐渐缩短。当端粒缩短到临界长度时,细胞会经历复制性衰老,进入一种存活但永久停滞的状态。衰老细胞在生物体衰老过程中不断积累,尤其在易受细胞损伤的组织中更为明显。在实验动物和人类中,衰老细胞的数量在各种疾病状态下会激增,包括椎间盘退变(IDD)。
多种应激源可以诱导细胞衰老,包括DNA损伤、致癌信号、线粒体功能障碍、活性代谢物、氧化应激、复制压力、蛋白毒性应激、感染以及衰老细胞释放到微环境中的有害因子。DNA损伤是诱导衰老的主要应激源,它会触发DNA损伤反应(DDR),并激活著名的p53-p21和/或p16INK4a/视网膜母细胞瘤(Rb)通路。P21通过抑制细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)复合物来抑制细胞周期,进而阻止DREAM复合物的形成,减少细胞周期基因的表达。相反,由表观遗传变化影响的衰老通常涉及p16,它通过阻断细胞周期蛋白D-CDK4/6(D-CDK4/6)复合物的形成,稳定RB-E2F复合物,从而抑制细胞周期基因的转录。
生物体内的衰老细胞通过一系列被称为衰老相关分泌表型(SASP)的小分子化合物经历代谢和生理转变。这个动态过程在衰老开始后数天展开。SASP的机制涉及核因子κB(NF-κB)及相关经典炎症调节因子的激活。转录因子GATA结合蛋白4(GATA4)在衰老细胞中稳定存在,在SASP调控中起关键作用。通常,GATA4通过P62介导的选择性自噬被降解。然而,研究表明,DNA损伤后,ATM和ATR的激活可以破坏P62介导的GATA4自噬,通过TRAF3IP2和IL-1α导致NF-κB激活,从而促进SASP和衰老。其他研究认为,GATA4在DNA损伤应答信号中的作用仅在衰老细胞积累后才变得突出,它间接提高IL-1α水平,影响NF-κB通路,促进SASP产生。尽管早期研究强调了不同的机制通路,但它们共同指出GATA4是连接DNA损伤、自噬和SASP的关键分子开关。
细胞衰老的标志物
目前,细胞衰老研究面临的一个挑战是缺乏一个通用的、可靠的、模型特异性的标志物来准确识别组织中的衰老细胞。识别培养细胞或组织样本中的衰老细胞通常需要使用多种标志物。衰老标志物检测阳性反映目标组织或细胞中存在具有永久生长停滞的衰老细胞。衰老细胞与健康细胞相比表现出 distinct 特征。本节回顾了常用的标志物及其在检测细胞衰老中的有效性,包括衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)、P16、P53和P21。
衰老相关β-半乳糖苷酶
SA-β-gal是最早被描述的衰老标志物之一,用于检测衰老相关细胞的特性和测试。SA-β-gal染色是一种简单的显色实验,已广泛应用于细胞培养和组织样本。β-半乳糖苷酶活性增加表明组织化学染色结果阳性。在pH 6.0的条件下,可以在衰老细胞中检测到阳性染色。此外,SA-β-gal通常在前衰老、静止或转化细胞中检测不到,因此它可以作为衰老细胞的生物标志物。在体内,阳性衰老细胞在大小和形态上与健康细胞不同,这是SA-β-gal检测到的衰老细胞的另一个特征。细胞增大可能与细胞停滞阶段的细胞内代谢改变有关,导致病理变化。然而,其确切机制尚不清楚,需要进一步研究。
然而,使用SA-β-gal作为衰老标志物有几个局限性。SA-β-gal可以在血清饥饿的细胞中积累,并可以作为可逆反应的一部分来标记特定的巨噬细胞亚群。在早期胚胎阶段的发育肢体中也观察到了SA-β-gal阳性细胞。研究已证实这些细胞是非衰老的且正在发生凋亡,细胞密度可能影响SA-β-gal染色,而与细胞增殖状态无关。此外,原代细胞在单层中分离和培养后,基础自噬活性增加,导致显著的溶酶体反应,从而在pH 6.0时产生SA-β-gal阳性染色。鉴于SA-β-gal天然存在于溶酶体中,尚不清楚在培养的软骨细胞中观察到的SA-β-gal阳性染色是表明自噬增强还是实际的细胞衰老。尽管有其局限性,SA-β-gal仍然是细胞衰老相关研究中使用最广泛和最重要的生物标志物。一种新型三维荧光探针SA-HCy-1被开发出来,能够同时检测SA-β-gal、活性氧(ROS)和溶酶体pH,从而更准确地监测细胞衰老过程。
P16
衰老细胞的另一个特征是细胞周期抑制蛋白的表达增加。其中,p16INK4a被认为是细胞衰老的重要标志物。衰老细胞过表达p16INK4a,同时低表达编码细胞周期刺激蛋白的基因。相反,p16INK4a在年轻细胞中很少表达,这使其成为识别衰老细胞的可靠标志物。先前的研究表明,老年人升结肠和降结肠中细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2A(CDKN2A)的表达存在显著的年龄依赖性差异。值得注意的是,p16蛋白由CDKN2A基因编码。p16INK4a通常定位于细胞核,通过与CDK4相互作用抑制G1/S期转换来发挥细胞周期调节作用。此外,作为细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂,p16INK4a是p53和RB控制的肿瘤抑制通路的一个组成部分,并经常在衰老细胞中积累。许多研究利用p16INK4a来识别组织和培养细胞中的衰老细胞。
然而,在体内使用p16INK4a作为细胞衰老的标志物存在显著局限性。在某些情况下,衰老细胞可能不表达p16INK4a,而是上调p15INK4B或CDKN2C。此外,一些研究报告称,在非衰老细胞中也存在p16INK4a,例如癌细胞,尤其是那些Rb失活的癌细胞。
P53
磷酸化的P53通常被用作细胞衰老的生物标志物。DNA双链断裂后,细胞启动一种称为DNA损伤反应(DDR)的应激反应。未修复的DNA损伤是导致细胞衰老的关键因素。DNA双链断裂发生后,ATM激酶被募集到损伤部位,通过磷酸化组蛋白H2AX和组蛋白甲基化,促进特定DNA修复复合物的组装,其组分包括Kap-1、HP-1和H3K9甲基转移酶。这一甲基化事件之后是H3K9me3的激活,进而激活组蛋白乙酰转移酶Tip60,导致ATM的乙酰化。DNA修复机制需要逆转H3K9甲基化,但DDR也可以促进G9a/GLP甲基转移酶的降解,导致H3K9二甲基化减少。此外,DDR诱导P53多个丝氨酸残基的磷酸化,增强P53在基因表达方面的转录活性。尽管有其效用,将磷酸化P53作为细胞衰老的标志物也有局限性。P53的表达主要在衰老的早期阶段观察到,并提供保护作用,这种作用在衰老后期减弱。这种时间表达模式表明,磷酸化P53可能不是所有细胞衰老阶段的全面标志物,用于衰老检测时需要谨慎解读。
P21
P21WAF1/CIP1是一种由CDKN1A基因编码的21 kDa蛋白,属于CDK1 Cip/Kip家族,与p27和p57同族。该蛋白在细胞周期调控中扮演双重角色。一方面,p21对于细胞周期进程是必需的。另一方面,它可以通过其细胞周期蛋白结合基序(Cy1和Cy2)与细胞周期蛋白相互作用,抑制细胞周期蛋白-CDK复合物的激酶活性。这种抑制阻止了RB蛋白家族的磷酸化,导致RB与E2F结合并形成DREAM复合物,最终抑制细胞周期进程。此外,高水平的P21WAF1/CIP1会阻碍D-CDK4/6复合物的形成,进一步抑制细胞周期进程。P21在响应衰老诱导刺激时上调,并作为p53的下游发挥作用,主要受p53的转录激活调控。值得注意的是,p21也可以在不依赖p53的情况下被肿瘤坏死因子-β(TNF-β)通路激活,其中Sp1是该过程中的主要转录因子。总体而言,由于p21受p53调控并参与其他细胞过程,将其作为细胞衰老的特异性标志物具有挑战性。
新兴的衰老标志物
最近的几项研究正在积极研究细胞衰老的新标志物。一项独立的研究鉴定并预测了IDD中数百个差异表达的长链非编码RNA(lncRNA)及其靶标。结果表明,lnc-HRK-2:1的上调可能促进NP细胞衰老,这表明lncRNA可以作为NP细胞衰老的有力指标。同时,蛋白质组学分析显示,磷脂酶C gamma 1(PLCG1)和干扰素刺激因子(STING)等标志物可能作为细胞衰老状态的决定因素。然而,需要注意的是,PLCG1水平升高与功能失调的分子伴侣介导的自噬有关。此外,一项研究报告称,α-L-岩藻糖苷酶在各种细胞衰老模型中表现出显著上调。因此,开发了一种新型α-L-岩藻糖苷酶响应荧光探针QM-NHαfuc,能够在体外和体内实时监测细胞衰老,显示出作为特异性标志物的潜力。此外,Amor C等人通过流式细胞术验证了尿激酶纤溶酶原激活物表面受体(uPAR),一种广泛表达于衰老细胞表面的蛋白质,可以作为细胞衰老的标志性标志物。随着对衰老标志物及其在IDD中作用的不断了解,可以预期会出现更精确的诊断工具。
IDD中的细胞衰老
近期对IDD中细胞衰老的研究主要集中于髓核(NP)细胞的衰老。然而,需要对纤维环(AF)细胞和软骨终板(CEP)的衰老进行额外研究。此外,了解IDD中细胞衰老的机制对于开发治疗椎间盘退变的潜在治疗方法至关重要。
髓核的衰老
随着IDD的进展,空泡化和网状状的NP细胞消失,被腔隙内更小的、成簇的细胞所取代。这些病理性的小细胞由原始NP细胞膜融合形成,通常被描述为软骨样细胞。软骨样NP细胞的出现是椎间盘退变的标志。NP细胞的纤维化增加,伴随着顺应性降低,影响了椎间盘的生物力学。细胞外基质蛋白(即“matrisome”)由椎间盘各分区细胞合成以满足生物力学需求。细胞外基质被定义为“matrisome”,它容纳细胞并通过硬度的变化介导细胞-基质相互作用,从而调节下游信号活性并 substantially 影响细胞命运。越来越多的证据表明,氧化应激可能是IDD的初始致病因素,尤其是在NP细胞衰老过程中。活性氧(ROS)的积累导致线粒体功能障碍和代谢紊乱,导致不可逆的细胞周期停滞和细胞衰老。
早期的研究已将凋亡确定为IDD的主要病理变化。GATA和叉头框O(FOXO)是转录因子家族的成员,它们结合特定DNA序列来调控靶基因的转录活性。先前的研究表明它们参与调控细胞周期、DNA修复和凋亡。最近,Wang等人报道,在酸处理的衰老NP细胞中,GATA4表达显著上调,通过激活NF-κB通路导致细胞因子释放和细胞外基质下调。此外,敲低GATA4有效缓解了NP细胞中应激诱导的衰老。然而,GATA4在NP细胞自噬中的作用仍不清楚。同时,FOXO转录因子,包括FOXO1、FOXO3a、FOXO4和FOXO6,是高度保守的蛋白激酶B(AKT)底物。多项研究表明,FOXO的异常失活会导致年龄相关疾病,如癌症和糖尿病。Alvarez-Garcia等人观察到FOXO在IDD进展中起关键作用。重要的是,FOXO调控的基因参与细胞周期、凋亡、DNA损伤反应和衰老。作为IVD稳态的核心调节因子,FOXO通过赋予细胞抵抗氧化和炎症刺激的能力,直接调控NP细胞的自噬。氧化应激后,FOXO1的磷酸化增加,同时伴随Sirtuin 1(SIRT1)核转位的减少,从而减轻细胞衰老。
近年来,许多研究调查了IDD中自噬和细胞衰老机制之间的关系,特别强调了线粒体自噬(mitophagy)。如今,自噬已被证明在IDD的不同条件下可以预防过早衰老;然而,衰老与自噬之间的关系是复杂的。自噬是一种细胞降解过程,在生理条件下维持细胞内稳态,并作为一种细胞保护机制。应激条件激活自噬相关基因(ATGs),驱动亚细胞膜的结构变化,包裹细胞质成分,最终导致自噬体的形成。自噬体与溶酶体融合后,其内包裹的货物被逐渐降解,这一过程称为自噬流。微管相关蛋白1轻链3(LC3)是一种泛素化蛋白,以两种形式存在:胞质形式LC3-I和磷脂酰乙醇胺结合形式LC3-II。LC3-II是一种可靠地与自噬体成熟相关的蛋白标志物。在人退变NP细胞中,LC3-II和beclin-1的表达水平降低,表明自噬的启动受到干扰。自噬受哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)调控,mTOR是一种参与细胞生长和分裂的丝氨酸/苏氨酸激酶。mTOR复合物1(mTORC1)通过I类磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)抑制AKT的磷酸化,进而通过涉及p70核糖体S6激酶(p70/S6K)的负反馈环路抑制凋亡并促进细胞存活。
DNA损伤是衰老应激的主要原因。DNA损伤后,组蛋白γ-H2AX发生磷酸化。受损的DNA片段可以进入细胞质,并被环GMP-AMP合成酶(cGAS)-STING通路识别,从而激活NF-κB信号通路。随后,NF-κB信号磷酸化并促进P65转位到细胞核,促进炎症细胞因子的产生并触发SASP的生成,最终导致细胞衰老。自噬的激活会降解受损的DNA片段并下调γ-H2AX水平,从而抑制cGAS-STING通路的激活并减少促炎反应。这种炎症因子释放的减少抑制了SASP,从而导致细胞衰老的抑制。
Sirtuins是一个由SIRT1–7组成的NAD+依赖性组蛋白去乙酰化酶家族。值得注意的是,它们能预防神经退行性变、骨质疏松和心血管疾病等年龄相关疾病。SIRT1尤其对细胞存活至关重要,并涉及多种细胞过程,包括细胞周期调控、代谢和衰老。它因其通过多种通路在IDD进展过程中对抗NP退变的保护作用而被广泛认可。在椎间盘退变患者中,SIRT1和乳酸脱氢酶A(LDHA)的表达下调,导致细胞衰老增加。此外,SIRT1表达上调通过激活线粒体自噬来减轻细胞衰老,导致受损线粒体的清除和ROS积累的抑制。此外,SIRT1激活通过抑制NF-κB炎症通路来维持NP细胞形态。
SIRT2作为一种保护性蛋白,通过抑制P53/P21通路和氧化应激来减少严重退变椎间盘中的衰老NP细胞。同时,SIRT3调节线粒体功能,并有助于IDD的发病机制。先前的研究强调,退变NP组织中的SIRT3表达水平显著低于健康人和大鼠。相反,过表达或激活SIRT3通过SOD2去乙酰化限制ROS积累,保护大鼠NP细胞免受氧化应激诱导的衰老。此外,在H2O2诱导和叔丁基过氧化氢(TBHT)诱导的NP细胞早衰中,SIRT3参与调节AMP活化蛋白激酶(AMPK)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1(PGC-1)信号通路。
SIRT6是sirtuin家族的另一个成员,在各种病理过程中介导衰老,其在衰老NP细胞中的表达下调。过去的研究已确定,SIRT6的激活通过mTOR增强自噬和抑制NF-κB来促进NP细胞的细胞外基质代谢,从而抑制衰老。然而,迄今为止尚未确定sirtuin家族其他成员对NP细胞衰老的调控作用。
此外,血红素加氧酶-1(HO-1)因其抗氧化、抗炎和抗衰老作用,在各种病理条件下被描述为对疾病进展具有保护作用。HO-1的过表达显著降低线粒体膜电位、ROS积累和线粒体形态变化,从而减轻IDD过程中NP细胞的衰老和凋亡。这种效应是通过促进线粒体自噬并同时抑制线粒体功能障碍来实现的。此外,丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)也与NP细胞的自噬和细胞衰老密切相关。有人认为,MAPK/NF-κB信号通路的激活通过激活NP细胞中的细胞外基质退化通路而恶化IDD相关表型。
纤维环的衰老
各种研究已证明AF中存在显著的年龄相关变化,包括细胞形态、细胞外基质组成和机械特性的改变,这些共同导致退变性椎间盘疾病。因此,探索AF细胞的衰老并阐明它们在椎间盘退变中的作用至关重要。最近的研究阐明了ROS会促使AF细胞衰老,导致椎间盘退变和相关病理。然而,AF细胞衰老对椎间盘退变性疾病的具体影响尚未完全阐明。Zhong等人已证明,AF细胞在响应电离辐射时表现出衰老,这反过来又上调了基质降解酶,特别是基质金属蛋白酶(MMP)-1和MMP-3蛋白。此外,AF细胞衰老的过程似乎受自噬机制调控。
一项关键研究揭示了SIRT2(sirtuin家族的一个标志物)在保护细胞免受ROS损伤方面的关键作用。在细胞核内,SIRT2使组蛋白H4在赖氨酸16(H4K16)处去乙酰化,这种修饰影响细胞周期调控。此外,SIRT2使FOXO3a去乙酰化,从而激活SOD2基因的转录,该基因编码线粒体超氧化物歧化酶(MnSOD)蛋白,一种有效的抗氧化剂。值得注意的是,SIRT2通过调节PGC-1α和上调抗氧化酶来参与线粒体生物发生的调控,从而降低ROS水平。Xu等人报告称,SIRT2通过PGC-1α调节氧化应激诱导的线粒体自噬水平,从而减轻IDD。
此外,最近的研究发现,通过PI3K/Akt/mTOR通路抑制mTORC1诱导的自噬(取决于Akt和mTORC2的活性)可以减轻椎间盘细胞中AF细胞的不利影响。虽然一些研究关注了AF细胞在椎间盘退变中的作用,但对自噬在这些细胞衰老中的重要性的探索相对有限。
软骨终板的衰老
软骨终板(CEP)将椎间盘与相邻椎体分开,在营养交换和机械支撑方面起着关键作用。作为体内最大的无血管组织,CEP促进营养物质从周围血管系统扩散到IVD,并清除IVD中的废物。此外,CEP在提供脊柱灵活性的同时,在防止椎间盘从椎孔突出方面起着关键的机械作用。CEP的厚度随年龄、脊柱位置、IVD位置和组织区域的不同而有显著差异。在椎间盘退变过程中,终板软骨细胞遭受氧化应激和炎症损伤,导致ROS的产生和促炎细胞因子的释放。这些介质扰乱软骨细胞稳态,增加细胞外基质降解,并导致CEP钙化,从而加剧IDD的进展。抗氧化剂已被证明可以减轻CEP钙化。
铁死亡是一种依赖铁的非凋亡性细胞死亡形式。与健康对应物相比,在软骨细胞退变和IDD中观察到铁死亡水平升高。谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)是铁死亡的关键调节因子,其活性在衰老过程中受损。在炎症条件下,Piezo1上调,并通过激活Ca2+/CaMKII/Drp1轴参与CEP细胞衰老和凋亡的调控。在衰老细胞中,抑制Piezo1通道活性可增加GPX4表达并减弱铁死亡表型。此外,转铁蛋白受体-1(TFR1)是主要的细胞铁门,介导铁稳态,并且对铁死亡和衰老也至关重要。核因子红细胞2相关因子2(Nrf2)信号通路是细胞对抗氧化应激防御机制的关键组成部分,它协调诱导线粒体自噬以抑制铁死亡。这种调节机制通过抑制凋亡通路、成骨分化和上调细胞外基质降解酶来减轻CEP退变和IDD的进展。同时,自噬也可以通过SIRT1自噬逆转CEP凋亡和钙化。
最近的研究表明,ROS/p38-MAPK/NF-κB信号通路可以通过氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)/凝集素样氧化低密度脂蛋白受体-1(LOX-1)调节EPC衰老和钙化,这表明血脂异常可能通过影响细胞衰老而导致IDD。然而,细胞衰老对终板细胞的影响仍未得到充分探索。需要进一步的研究来阐明自噬和细胞衰老在IDD背景下对CEP退变发病机制的影响。
抑制衰老:IDD的潜在疗法
最近的研究表明,Senolytics(衰老细胞清除药物)和Senomorphics(衰老形态药物)可以减轻哺乳动物的衰老相关疾病。鉴于细胞衰老在IDD进展和椎间盘维持中的关键作用,靶向衰老相关通路代表了IDD的一种有前途的治疗方法。Senolytics已被证明能直接诱导衰老细胞凋亡,从而局部消除异常病理状况。相反,Senomorphics旨在抑制SASP,并防止SASP成分影响微环境中的健康细胞并将其转化为衰老细胞。这一策略有助于防止衰老相关疾病的进一步恶化。
用于IDD的Senolytics
先前的研究表明,senolytic药物可以消除衰老细胞并有效延长小鼠的寿命。最初考虑两种可行的senolytic药物:达沙替尼和槲皮素。达沙替尼是一种多酪氨酸激酶抑制剂,干扰ephrin B依赖性凋亡,降低衰老细胞的活力并诱导细胞死亡。槲皮素是一种天然黄酮醇,抑制PTEN/PI3K/AKT信号通路,降低衰老细胞的活力。
达沙替尼和槲皮素的组合在体外显示出更广泛的衰老细胞类型靶向性。Zhu等人发现,衰老细胞中促生存网络表达增强,这与它们逃避凋亡的能力相一致。这种药物组合选择性地诱导衰老前脂肪细胞和内皮细胞凋亡。此外,达沙替尼和槲皮素的组合已被用作多种年龄相关疾病的senolytic药物,包括特发性肺纤维化和骨质流失,并产生了有益的结果。在软骨细胞方面,该组合显示出显著的治疗效果,减轻老年动物的疼痛和炎症,并增加年轻动物的软骨发育。此外,联合药物选择性靶向小鼠中的衰老细胞,从而减轻年龄相关疾病。
最近的研究突破进一步阐明了这两种药物的机制。一项研究确定,槲皮素可以通过miR-34a/SIRT1信号通路减少氧化应激诱导的髓核间充质干细胞衰老,对细胞健康的恢复产生时间依赖性效应。这一发现强调了槲皮素通过靶向分子通路减轻细胞衰老的潜力。
RG-7112是nutlin家族的一员,作为MDM2抑制剂被开发用于癌症治疗,通过稳定p53并增强其抗癌活性。最近的研究表明,RG-7112可以选择性消除衰老的椎间盘细胞,特别是衰老的AF和NP细胞。在体外,RG-7112通过激活caspase-3通路诱导凋亡,对人IVD细胞产生治疗作用。这种效果与UBX0101相当,后者在骨关节炎小鼠模型中加剧衰老软骨细胞凋亡。目前正在进行I期和II期临床试验,以评估UBX0101在患有中度至重度疼痛的骨关节炎患者中的安全性、耐受性和临床疗效,涉及单剂量(NCT03513016和NCT04129944)和重复剂量(NCT04229225)给药。然而,UBX0101在延缓IVD退变方面的有效性尚未确定。
先前的研究表明,衰老细胞上调抗凋亡介质,例如B细胞淋巴瘤2(BCL-2)家族成员(包括BCL-2、BCL-W和BCL-XL)。基于此机制,senolytic药物如ABT-737和ABT-263(navitoclax)已被用于抑制BCL-2家族活性,导致衰老细胞凋亡。此外,像ouabain、EF24和proxofim这样的化合物已显示出选择性降低衰老细胞活性的能力。Ouabain是一种强心苷类似物,通过诱导BCL-2家族蛋白NOXA促进凋亡。EF24促进BCL-2的蛋白酶体降解,而proxofim则破坏p53与FOXO4的结合。抑制BCL-XL的A-1331852和A-1155463也已在衰老软骨细胞中进行研究。Proxofim是一种肽,通过干扰p53-FOXO4相互作用促进凋亡,有效杀死衰老细胞或降低其活性。
这些药物具有治疗IVD退变的潜力。然而,需要进一步的体内和体外研究来评估它们在此背景下的功效和安全性。
用于IDD的Senomorphics
治疗性靶向与炎症和疾病相关的通路和分子是一种成熟的策略。Senomorphics已被用于抑制与SASP相关的分子。许多senomorphic候选药物,包括IκB激酶(IKK)、NF-κB、mTOR(如雷帕霉素)、ATM(如KU-60019)和TNF-α抑制剂(INF;如依那西普)的抑制剂,已被证明能发挥抗衰老作用而不诱导凋亡。此外,血小板衍生生长因子(PDGF)和成纤维细胞生长因子(FGF)信号通路的激活在减轻衰老相关过程方面已显示出有希望的结果。
与NF-κB活性相关的经典炎症调节因子可以调节SASP。几项研究已证明,调节NF-κB信号通路的药物,如二甲双胍和BAY 11-7082,在减少SASP产生方面有效。二甲双胍通常用作降糖药,并已被证明可以延长II型糖尿病患者的寿命。此外,它是研究最广泛的用于延缓年龄相关疾病发生的senomorphic药物之一。先前的研究报告称,二甲双胍诱导自噬以降解衰老NP细胞细胞质中受损的DNA片段。这种效应阻碍了cGAS-STING和NF-κB信号通路的激活,导致促炎因子水平下降,进而抑制SASP的分泌。在衰老AF细胞中,二甲双胍通过阻断HMGB1转位来抑制分解代谢产物的产生和细胞衰老。PI3K/Akt/mTOR信号通路在炎症应激下调节细胞命运、存活和基质稳态方面至关重要。雷帕霉素是一种众所周知的senomorphic药物,它抑制mTORC1,从而通过诱导自噬抑制促炎性SASP因子的释放来减轻炎症和细胞衰老。在兔AF细胞培养中,雷帕霉素抑制mTOR及其下游效应器p70/S6K的磷酸化。然而,为了使雷帕霉素通过
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