'僵尸'衰老细胞成为衰老和疾病中骨骼肌的噩梦‘Zombie’ senescent cells are a nightmare for skeletal muscle in aging and disease | UAB News

环球医讯 / 干细胞与抗衰老来源:www.uab.edu美国 - 英语2026-08-17 11:06:38 - 阅读时长4分钟 - 1865字
阿拉巴马大学伯明翰分校研究人员在《美国生理学杂志-细胞生理学》发表的综述文章揭示了"僵尸"衰老细胞(不再分裂但持续分泌有害炎症因子的细胞)对骨骼肌的破坏性影响,详细阐述了这些细胞在肌肉退化过程中的积累机制、对肌纤维和再生细胞的损害作用,以及当前开发的衰老细胞清除药物和衰老细胞调节药物等治疗方法,强调了医学研究正从单纯延长寿命转向优先考虑健康寿命,旨在帮助老年人保持功能独立性和生活质量,避免因肌肉退化导致的日常活动能力丧失。
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'僵尸'衰老细胞成为衰老和疾病中骨骼肌的噩梦

虽然衰老细胞不再分裂,但根据阿拉巴马大学伯明翰分校研究人员发表的一篇新综述文章,这些类似"僵尸"的细胞在衰老过程或疾病发展中仍会对肌肉造成严重破坏。该文章发表在《美国生理学杂志-细胞生理学》上,解释了衰老细胞如何损害骨骼肌以及研究人员正在开发的阻止这一过程的治疗方法。

随着年龄增长,用于爬楼梯和搬运杂货的肌肉会逐渐变弱,使日常任务变得更加困难。同样的衰退也可能由肌营养不良症等疾病、感染或老年人长期住院引起。了解肌肉如何退化可能有助于研究人员延长人类的健康寿命。

阿拉巴马大学伯明翰分校医学院助理教授戴维斯·英格伦博士表示:"当你询问大多数老年人最大的恐惧是什么时,不是死亡——而是功能独立性的丧失。该领域正逐渐从单纯延长寿命转向优先考虑健康寿命——开发帮助人们在衰老过程中保持无病、功能正常和独立的策略。"

不死细胞

在综述中,英格伦的团队解释说,确定肌肉减弱背后的分子机制一直具有挑战性,但科学证据强烈指向衰老细胞的积累。

当细胞经历极端或长期损伤时,它们通常会通过一种称为细胞凋亡的过程死亡。但如果压力源不太严重或持续时间不太长,细胞可以停止细胞分裂,以便有时间修复损伤。然而,这些受损细胞中的一部分会永久锁定并进入衰老状态——它们不再分裂,但也不会死亡。

英格伦表示:"这些受损细胞在组织中持续存在,并分泌有害的促炎因子,对周围细胞产生负面影响。通过这种方式,它们可以在全身引发炎症并降低整体健康水平。"

肌肉中的多种细胞类型都可能发生衰老,包括肌纤维,以及干细胞和纤维脂肪生成祖细胞,这两者都是再生过程中的关键角色。甚至负责在损伤后清除碎片的免疫细胞——巨噬细胞——也可能在动物模型中变得衰老。

如何阻止肌肉中的"僵尸"末日

为了抵抗死亡,衰老细胞会激活可以被药物靶向的抗凋亡信号通路。衰老细胞清除药物通过抑制抗凋亡通路,使衰老细胞最终经历细胞凋亡并死亡。这些药物目前正在临床试验中进行测试。

一个潜在的限制是,目前的药物策略并不特异,因此它们会杀死全身的衰老细胞,而不仅仅是肌肉中的。英格伦表示:"借助新的先进技术,该领域正致力于开发针对这些细胞的细胞和组织特异性策略。"

其他方法则针对衰老细胞的生物效应,而不是杀死它们。衰老细胞调节药物可能通过抑制SASP(衰老细胞分泌的促炎细胞因子、趋化因子、生长因子和蛋白酶)的活性,或干扰代谢和炎症信号传导来发挥作用。

生活方式的改变,如锻炼和食用营养丰富的饮食,可能从一开始就防止细胞发生衰老。这些干预措施也可能支持免疫功能和组织稳态,可能有助于限制衰老细胞的积累及其影响。

未来方向

尽管研究人员已经取得了巨大进展,但仍有许多方向有待探索。例如,英格伦表示,需要更多关于衰老细胞如何在局部和全身传播损伤的数据。此外,触发衰老的确切分子刺激仍不清楚。

目前,英格伦的团队正专注于感染和创伤性损伤后骨骼肌的衰老过程。他最近与阿拉巴马大学伯明翰分校医学院副教授罗伯特·曼科夫斯基博士、外科系助理教授普雷斯顿·休格利医学博士以及外科系副教授吉莉安·里希特博士合作,从患有感染或创伤性损伤的医院患者身上获取肌肉样本。这项研究将帮助团队实现将动物模型的发现转化为人类的最终目标,同时也帮助他们进行反向研究。来自人类样本的发现可能会提出一些问题,团队随后可以在实验室中通过动物模型和细胞研究来解决这些问题,而这些问题在人类身上是不可能进行研究的。

为了向侵入性更小的样本研究迈进,英格伦正在研究衰老细胞释放的基于血液的生物标志物。作为博士后研究员,英格伦表明,统计这些生物标志物使他能够开发出一个衰老细胞负担指数,该指数可以预测一组老年人对运动的反应。

他表示:"想法是基于疾病人群的血液分析开发类似的衰老指数,该指数可以预测疾病进展或可能对治疗的反应。"

《美国生理学杂志-细胞生理学》的这篇综述文章"细胞衰老在骨骼肌中的作用:肌源性和非肌源性细胞群、机制和治疗机会"由英格伦和贝勒大学的科里·M·登根担任通讯作者。

合著者包括阿拉巴马大学伯明翰分校老年学系的康斯坦丁诺斯·帕帕尼古拉乌和罗伯特·T·曼科夫斯基;细胞、发育和整合生物学系的安加德·亚达夫;儿科系和阿拉巴马大学伯明翰分校运动医学中心的马修·S·亚历山大;医学院的豪尔赫·L·加姆博亚;以及细胞、发育和整合生物学系和伯明翰退伍军人事务部的安娜·E·塔拉克-默瑟。

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