《Ageing Research Reviews》：Cellular senescence in ischemic stroke: cell-type specificity, temporal dynamics, and response to therapeutic interventions
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越来越多的实验与临床证据表明，缺血性卒中后会出现类似衰老的细胞程序及衰老相关分泌表型(SASP)信号通路的激活。然而，一个核心挑战在于定义的模糊性：在受损脑组织中，许多衰老相关特征与急性应激反应、短暂的细胞周期扰动以及反应性胶质或血管程序相互重叠，这给跨模型、
越来越多的实验与临床证据表明，缺血性卒中后会出现类似衰老的细胞程序及衰老相关分泌表型(SASP)信号通路的激活。然而，一个核心挑战在于定义的模糊性：在受损脑组织中，许多衰老相关特征与急性应激反应、短暂的细胞周期扰动以及反应性胶质或血管程序相互重叠，这给跨模型、时间点及细胞类型的解释带来了困难。在此，我们采用一种解析细胞类型的框架，综合现有文献，该框架涵盖了急性、亚急性及慢性卒中阶段的主要神经血管与免疫区室。我们并未将衰老视为一种二元结局，而是将卒中后的衰老相关生物学概念化为一个动态的连续体。在这一连续体中，缺血-再灌注(I/R)应激会启动多个衰老相关功能域，但仅有其中一部分可能稳定为持久的细胞衰老。因此，我们强调需要结合空间与细胞身份分辨率的汇聚性多域证据，并在损伤早期谨慎使用“类衰老(senescence-like)”这一术语。最后，我们通过关注时机与安全性的视角探讨了转化意义，认为在早期卒中时间窗内，调节适应不良的分泌输出可能优于清除细胞的策略。我们重点指出了关键的生物学与临床不确定性——包括血脑屏障(BBB)动态变化、出血与感染风险以及对内源性修复过程的干扰——这些因素构成了评估卒中后靶向衰老方法的关键风险门控。
1. 引言
缺血性卒中是一种与年龄相关的疾病，也是全球主要的健康负担。氧与营养物质供应的突然中断会迅速触发包括氧化应激、细胞死亡通路、血管功能障碍及先天与适应性免疫激活在内的继发性损伤级联反应。静脉溶栓与血管内取栓等再灌注治疗仍是急性期治疗的基石，但其获益受限于时间依赖的适应症及出血转化风险。此外，再灌注本身可诱发缺血-再灌注(I/R)损伤，可能使氧化与炎症信号超出初始血管闭塞的范围。这些应激反应可能持续至急性卒中期之后，导致神经血管功能障碍及脑重塑受损。I/R诱导的细胞反应与通常被认为属于细胞衰老的特征大量重叠，而细胞衰老正日益被视为嵌入更广泛细胞可塑性通路中的一种应激反应程序。细胞衰老并非由单一标志物定义，而是通过跨越多个生物学功能域的汇聚性改变来界定，包括持久的细胞周期阻滞、在适用情况下增殖活性降低、持续的巨分子损伤信号、核与染色质结构重塑、代谢-溶酶体重组以及环境依赖的衰老相关分泌表型(SASP)。因此，衰老在操作上被定义为需要汇聚性多标志物、多域证据，并具备清晰的细胞类型定位与时间持久性。这一定义在受损脑组织中尤为重要，因为常用于指示衰老的读数——包括DNA损伤反应(DDR)标志物、p21诱导、炎症细胞因子及代谢应激特征——同样出现在急性缺血性损伤、血栓炎症信号以及反应性胶质或血管程序中。因此，卒中后检测到衰老相关标志物不应自动被解释为稳定的类衰老状态，尤其是在I/R主导的数小时至数天的时间窗内。卒中后的衰老相关生物学最好被概念化为一个动态连续体，缺血与再灌注相关的应激源启动了多个衰老相关功能域，但只有其中一部分可能稳定为持久的细胞衰老。这种连续体观点也意味着衰老相关程序未必是有害的。类衰老程序的短暂诱导可能有助于适应性组织反应，包括再生与伤口愈合，此时衰老细胞可通过受控的分泌输出（如PDGF-AA）促进修复。相反，当得到多域证据支持时，持续且稳定的类衰老状态则更常与慢性炎症、再生受损及组织功能障碍相关。其他损伤环境中的证据，如皮肤伤口后真正的衰老早期发生，进一步凸显了短暂应激生物学与持久衰老之间的界限可能因组织与损伤环境而异。这种界限在脑I/R损伤后是否及何时形成仍是一个悬而未决的问题。鉴于这些解释上的挑战，我们提出了一个阶段感知的概念框架来解释缺血性卒中后的衰老相关生物学，整合了时间持久性、多域验证及细胞类型解析的证据。在操作层面，我们使用“类衰老(senescence-like)”来指代当持久性与多域汇聚尚未确立时，对衰老相关功能域的早期或部分参与；而将更强的衰老推断保留给那些得到持续的、细胞解析的、多域证据支持的情形。这一术语体系也容纳了细胞可能短暂参与衰老相关程序而不进展为持久衰老状态的可能性，从而捕捉到了近期概念框架中提出的“衰老绕过(senescence bypass)”轨迹。在此框架内，本综述考察了主要脑驻留及浸润细胞群中，类衰老特征如何跨越缺血性卒中的急性期、亚急性期及慢性期而演变。这些区分具有直接的转化意义。在具有血脑屏障(BBB)不稳定、出血易感性、感染易感性及正在进行修复的卒中后脑环境中，旨在抑制适应不良分泌输出的策略与清除细胞的策略相比，可能具有不同的风险特征。因此，本综述进一步讨论了衰老定义、时机及因果关系的不确定性如何塑造治疗推理，特别强调缺血性卒中特有的安全性限制。具体而言，本综述提供了三项成果：(i) 一个阶段感知、细胞类型解析的卒中后类衰老状态解释框架；(ii) 与卒中时间窗对齐的基于功能域的证据标准；以及(iii) 一个名为风险门控(Risk Gates)框架的转化决策矩阵，将衰老生物学与再灌注相关的安全性限制相结合。总之，动态连续体模型与风险门控框架构成本综述的两个主要概念支柱：前者阐明了应如何跨卒中阶段与细胞类型解释衰老相关信号，后者则将这些生物学不确定性转化为针对衰老靶向干预的阶段感知安全性框架。
2. 细胞衰老
细胞衰老是一种在整个生命周期中出现并在衰老过程中日益普遍存在的应激反应状态。它通常以增殖潜能的持久丧失、广泛的转录与代谢重塑以及被称为SASP的分泌程序为特征。衰老通常在两种广泛背景下讨论：由端粒随反复分裂耗竭驱动的复制性衰老，以及由氧化应激、DNA损伤、线粒体功能障碍、慢性炎症或癌基因激活等损伤触发的应激诱导的早衰(SIPS)。虽然衰老在肿瘤抑制和组织修复中可发挥有益作用，但其持续存在可能损害再生并促进慢性炎症与组织功能障碍，其功能后果关键取决于时间动态、在组织微环境中的空间定位以及与邻近细胞群的相互作用。近期工作强调，衰老细胞的局部分布——而不仅仅是其存在——可以塑造发育、再生和衰老相关结局，凸显了空间背景是衰老生物学的一个关键决定因素。因此，在缺血性卒中中，衰老相关过程必须以病变相关和时间依赖的方式进行解释。
2.1 细胞衰老信号通路
衰老最常由p53/p21和/或p16/视网膜母细胞瘤蛋白(RB)通路所强制执行，这两条通路汇聚于细胞周期阻滞，并伴随染色质组织、线粒体功能和溶酶体活性的更广泛重塑。p53/p21轴通常在DNA损伤后通过DDR及相关信号早期启动，导致周期蛋白-CDK复合物活性受到抑制，并阻滞G1/S期转换（在某些情况下也包括G2/M期）。p16/RB轴常与衰老状态的维持相关，限制RB磷酸化并抑制细胞周期进程所需的E2F驱动转录。这些检查点通路代表了将上游应激信号与下游多域衰老表型连接起来的核心调控节点。然而，在没有伴随的结构、代谢和分泌重塑的情况下，单独激活任一轴都不足以在体内确立衰老。
2.2 衰老相关分泌表型(SASP)
SASP是衰老细胞的主要功能输出，通过多种分泌因子介导旁分泌和全身效应。经典的SASP组分包括促炎细胞因子（如IL-1家族、IL-6、IL-8、TNF-α）、趋化因子、生长因子（如TGF-β相关信号）以及细胞外基质(ECM)修饰酶。此外，衰老细胞还释放生物活性脂质，包括神经酰胺、氧化磷脂和溶血磷脂酰胆碱，以及细胞外囊泡(EVs)和EV相关或游离分泌的微小RNA(miRNAs)，特别是小的EV相关miR-21和miR-146a。这些非蛋白质SASP组分已被证实参与炎症放大、抗凋亡信号传导和组织重塑。SASP的组成是动态的，并取决于细胞类型、起始应激源以及衰老状态的持续时间。在多域框架内，SASP代表了衰老细胞重塑组织微环境并影响邻近细胞群的主要界面。多条通路塑造了SASP的诱导和维持，包括DDR依赖性信号、核因子κB(NF-κB)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)、雷帕霉素机制性靶蛋白(mTOR)，以及胞质核酸感应通路如环GMP-AMP合酶-干扰素基因刺激因子(cGAS-STING)，在特定背景下还有其他调节因子（如Janus激酶/信号转导与转录激活因子(JAK/STAT)、NOTCH相关程序）的参与。在缺血性卒中中，SASP样炎症和基质重塑信号具有时间依赖性：早期的分泌输出常与神经炎症和血管功能障碍相关，而后期与重塑相关的因子可能与修复过程部分重叠。然而，仅凭这些时间模式不足以确定其生物学意义。对SASP样信号的解读需要与时间动态、信号持久性、调控背景及细胞类型特异性相整合，特别是在急性损伤背景下，此时炎症和应激反应通路与衰老相关程序大量重叠。这种复杂性凸显了SASP不应被解读为衰老的独立指标，而应被视为更广泛的多域框架中的一个组成部分，该框架整合了空间定位、时间持久性以及与额外衰老相关特征的汇聚。
2.3 细胞衰老的生物标志物
没有任何单一生物标志物能够可靠地在不同组织或生物学背景下定义细胞衰老，这一限制在卒中后的大脑中尤为突出。在缺血性卒中中，衰老相关标志物的解读尤其具有挑战性，因为I/R会诱发强烈的氧化和炎症应激，并且许多经典上与衰老相关的读数与急性损伤反应及反应性胶质或血管程序同时出现。因此，体内归因衰老需要一种整合的、依赖背景的策略，优先考虑跨多个证据域的汇聚、时间持久性和细胞类型分辨率，而不是依赖任何单一的分子标志物。从实用角度来看，衰老相关特征可被组织为几个相互关联的生物学生功能域：(i) 检查点激活与增殖活性降低；(ii) 持续性DNA损伤信号；(iii) 结构性核与染色质重塑；(iv) 下游衰老相关分泌程序；以及(v) 代谢、氧化与溶酶体重组。
2.3.1 检查点激活与增殖受限
细胞周期检查点标志物，包括p16INK4a和p21，常被用于推断生长停滞。然而，p21尤其常反映更广泛的DDR信号和细胞应激，而非稳定的衰老。因此，检查点标志物在与增殖活性降低（如Ki67阴性或在适用情况下的EdU/BrdU掺入缺失）一起评估时最具信息量。增殖标志物的缺失为有丝分裂群体的生长停滞提供了支持性证据，但不能直接应用于有丝分裂后期的神经元。
2.3.2 持续性DNA损伤信号
持续性DNA损伤信号，包括持续的γH2AX灶及相关损伤，是常被报道的衰老相关特征。基于DDR的读数只有在急性相位之后得以维持、随时间定位于相同细胞群并与额外的稳定功能域（如核或溶酶体重组）保持一致时，才能更有力地支持类衰老推断。
2.3.3 结构性核与染色质重塑
核结构与染色质组织的改变构成了更稳定的一类衰老相关改变，包括层粘连蛋白B1(Lamin B1)表达降低及更广泛的异染色质重塑。当这些结构特征具有持久性且能被细胞解析时，它们比短暂的检查点或DDR激活本身能为类衰老状态提供更强的支持。
2.3.4 SASP相关读数
作为一个生物标志物功能域，SASP相关读数在缺血性脑中需要特别谨慎，因为许多炎症和基质重塑信号也可由急性损伤诱发。当通过空间和细胞类型分辨率进行评估，而非从批量炎症测量中推断时，这些变化的信息量最大。在特定细胞区室内定位且持久的分泌重塑，比伴随急性I/R损伤的短暂炎症信号更能支持类衰老状态。因此我们提出，卒中中对SASP的可靠判定应不仅仅依赖于两到三个炎症细胞因子的表达。至少，SASP样推断应整合：(i) 更广泛的分泌模块，包括细胞因子、趋化因子、生长因子、蛋白酶、ECM重塑酶、细胞外囊泡、循环核酸或生物活性脂质；(ii) 产生细胞区室的鉴定；以及(iii) 与非分泌性衰老相关功能域的汇聚，如检查点激活、持续性DDR、Lamin B1丢失、溶酶体扩张或脂褐素积累。理想情况下，转录组或蛋白质组学证据应辅以细胞外检测，如分泌蛋白、EV货物（包括miRNA）、组织液测量或空间蛋白质成像。在缺乏此类证据的情况下，卒中后的炎症输出应被描述为“SASP样”或“衰老相关分泌重塑”，而非确定的SASP。对于因果归因，Senolytic（衰老细胞清除剂）干预并非识别卒中相关SASP样特征的唯一路经，如果移除特定的类衰老群体能减少局部分泌程序并改善组织或功能结局，则能提供特别有力的证据。若无此类干预，卒中特异性SASP样特征仍可通过汇聚性的纵向、空间及细胞类型解析的多组学来推断，尽管因果解读应保持谨慎。
2.3.5 代谢与溶酶体重组及支持性分子功能域
其他支持性功能域包括代谢与线粒体改变、脂滴积累、氧化损伤相关产物如4-羟基壬烯醛(4-HNE)、脂褐素色素积累，以及可通过衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)检测到的溶酶体重组。SA-β-gal反映的是pH 6.0条件下可检测的溶酶体β-半乳糖苷酶(GLB1)活性升高，这是由衰老细胞中溶酶体扩张引起的，并不代表一种衰老特异性酶。在脑组织中，由于自体荧光和脂褐素的干扰，评估SA-β-gal可能在技术上具有挑战性，尤其是在固定标本中。苏丹黑B(Sudan Black B)或GL13标记等补充方法可提供额外信息，但需要用其他标志物进行验证。在某些细胞群中，也可能观察到衰老相关转录组特征或基因集。当这些特征显示出时间持久性并与其它衰老相关特征汇聚时，它们才最具信息量，而不能作为独立标志物。空间信息，如定位于血管周围区域或病变相关微环境，可以通过将这些分子信号与明确的微环境联系起来，进一步辅助解读。
2.3.6 卒中背景下的关键混杂因素
在卒中背景下，有几种误读来源值得注意。在急性期，几种衰老相关读数可能反映的是I/R应激、反应性胶质或血管程序，或是可逆的损伤反应，而非稳定的类衰老状态。在此类情况下，除非测试的标志物组合有限，否则应使用谨慎的术语，如“类衰老信号”或“促衰老程序”。神经元读数需要格外谨慎，因为有丝分裂后期的神经元无法使用经典的增殖阻滞标准进行评估；因此，神经元相关的类衰老状态需要超越急性DDR激活的、具有细胞解析度的持久性证据。因此，急性的或横断面发现应优先被描述为类衰老，除非它们显示出细胞解析的多域汇聚和时间持久性。
2.4 卒中后类衰老与稳定衰老状态的操作标准
对于卒中研究，我们建议对衰老归因进行分级而非二元划分。当在一个确定的细胞群中检测到一种或多种衰老相关功能域（如p21诱导、DDR信号、炎症性分泌激活或溶酶体重组），但时间持久性或多域汇聚不完整时，适用最低限度的“类衰老”认定。相比之下，要更强有力地推断稳定的类衰老状态，则需要至少三个互补功能域的证据：(i) 检查点参与或在生物学适用情况下的增殖活性降低；(ii) 持久的巨分子损伤或结构重塑，如持续的γH2AX灶、Lamin B1丢失、染色质重塑或脂褐素积累；以及(iii) 持久的分泌、代谢或溶酶体重组，理想情况下应能解析到相同的细胞群并维持在急性I/R时间窗外。这一区分在急性和亚急性卒中尤为重要，因为p21、ROS、γH2AX、炎性细胞因子和SA-β-gal样溶酶体信号可能反映的是可逆的损伤反应，而非持久的类衰老状态。支持稳定类衰老状态证据的有力程度，随着纵向持久性、同一细胞类型内的标志物共定位、有丝分裂群体的增殖活性丧失、结构重塑以及将候选衰老群与组织功能障碍联系起来的功能或干预证据而增强。相反，孤立的检查点、炎症或溶酶体读数应被解释为衰老相关或类衰老信号，而非确定的衰老。
3. 缺血性卒中脑及神经免疫区室中的细胞衰老
缺血性卒中创造了一个快速发展的损伤环境，从急性的数小时-数天，转变为亚急性的数天-数周，再到慢性的数周-数月。在这一轨迹中，缺血性应激以及再灌注发生时的I/R相关应激，启动了与经典衰老功能域重叠的氧化、炎症、线粒体、血管和染色质重塑通路。由于这些反应可能代表短暂的损伤程序而非稳定的衰老，解读应遵循上述操作标准：功能域汇聚、时间持久性和细胞身份确认。尽管仍然有限且并非全部针对卒中，但来自老年或损伤脑组织的可公开获得的单细胞和空间转录组数据集，提供了细胞类型偏向的候选衰老模块的示例。在这些数据集中，衰老相关模块并不均匀地分布在神经、血管和免疫区室中。小胶质细胞和巨噬细胞谱系细胞更常显示炎症、溶酶体、吞噬和SASP样程序；星形胶质细胞常表现出反应性、细胞因子相关和细胞外基质重塑特征；内皮细胞和血管周围细胞则与血管激活、粘附分子、屏障调节通路和BBB相关功能障碍更密切相关；少突胶质细胞谱系细胞频繁显示应激、代谢和分化状态改变；而神经元则需要特别谨慎的解读，因为有丝分裂后期的细胞无法使用经典的增殖阻滞标准进行评估。因此，单细胞和空间转录组数据集最有用的不是作为衰老的独立证明，而是作为绘制细胞类型偏向的候选衰老模块的工具，这些模块需要通过空间定位、时间持久性以及蛋白质或功能水平的读数进行正交验证。
3.1 衰老相关程序的空间组织和区域特异性易感性
空间组织在解读卒中后的衰老相关生物学中处于核心地位。除了细胞类型的异质性，病变的地理分布可能进一步决定了类衰老程序在何处出现以及如何解读。这些程序可能集中在暴露于持续性氧化应激、血管渗漏、炎症细胞运输或修复受损的区域。在缺血性卒中中，这些区域可能包括梗死周边带、血管周围和BBB受损的微环境、白质损伤区以及病变边缘区，在这些区域反应性胶质细胞、内皮细胞、血管周细胞、浸润性白细胞和细胞外基质重塑共存。这些位点在生物学上不同于坏死核心，后者的细胞死亡占主导地位，衰老归因的意义较小。正常的衰老可能进一步造成区域性的易感性偏差，特别是在血管周围区室、神经发生或脑室周围区域、海马和皮层网络以及白质束中，积累的氧化应激、血管功能障碍、免疫致敏或蛋白稳态负担可能降低损伤后向类衰老转化或持久存在的阈值。因此，空间背景不应仅被视为描述性层面，而应被视为决定衰老相关信号代表局部修复、旁观者放大还是持续性适应不良重塑的一个决定因素。
3.2 急性期（数小时-数天）：缺血和再灌注相关应激达到峰值时出现的类衰老信号
缺血性卒中的急性期由缺血性损伤主导，若发生再灌注，则还包括I/R相关应激，同时伴有氧化应激、线粒体功能障碍、BBB破坏和先天免疫激活。在此时间窗内，DDR激活、检查点诱导、炎症信号传导和代谢应激可迅速启动多个驻留和浸润细胞群中的衰老相关功能域。由于这些反应与经典的急性损伤程序大量重叠，除非显示出细胞解析的多域汇聚和在早期损伤峰值之后的持久性，否则急性期发现通常应被框定为类衰老。
3.2.1 小胶质细胞
小胶质细胞对DAMPs、氧化应激和被破坏的神经血管稳态反应迅速。ROS爆发和线粒体功能障碍可传播DDR和检查点信号，而先天免疫感应则放大与SASP样输出重叠的炎症程序。然而，在急性时间窗内，这些信号很难与经典的小胶质细胞增生和神经炎症区分开来。因此，急性小胶质细胞发现应被视为暂时性的类衰老信号，除非后续的持久性和多域汇聚能够得到证实。
3.2.2 星形胶质细胞
星形胶质细胞经历早期的反应性重塑，其炎症和ECM相关的分泌反应可能与SASP样特征大量重叠。氧糖剥夺(OG
