细胞水平上药理干预减缓衰老的一些研究进展

随着学术界对衰老的兴趣加深,针对细胞层面的药物研究也不断产生了新成果。近十年来,学术界召开的几次会议对本世纪细胞衰老这个课题分研究成果也作出了总结,例如2013年于意大利举办的“人类延缓衰老的干预措施:我们准备好了吗?”研讨会,以及老龄化研究和药物发现(ARDD)会议。我们发现,在生物学层面解决衰老问题不仅有利于人类本身的健康,还会对世界经济、社会等巨大影响,因此抗衰老必然成为现代生物学的一个重要课题。

本世纪的前十年中,人们已经认为,有充分证据表明,老年干预措施将延缓和预防许多成人和老年慢性病的发病。并且基本途径已经确定,一些行为、饮食和药理学方法已经出现。而后的研究讨论中,科学家们选择了一些 最有希望的策略,这些战略可以在人类身上进行测试,以了解其对健康的影响。这些措施包括模仿慢性饮食限制的饮食干预(定期禁食、限制蛋白质摄入等)和抑制生长激素/IGF-I轴的药物;抑制mTOR+S6K通路的药物,或激活Ampk或特定去乙酰化酶的药物等[1]。这些药物经过实验,一致证明了它们对简单模型生物体和啮齿动物的长寿作用和有能力预防或拖延与年龄有关的多种疾病。虽然还有不成熟的地方,但仍是很有前景的治疗策略。下面着重介绍另一种可能的药物位点——炎症通路抑制剂(inhibitors of inflammatory pathways)。

慢性、轻微的炎症通常被认为是衰老的一个主要特征。许多与衰老相关的主要疾病,包括癌症,感染和痴呆症都与免疫病原成分有关,因此调节炎症的基因和途径是对抗炎症的候选目标。尽管其重要性,但触发炎症的最重要刺激的机械细节仍不得而知,还需要进行更多研究。引发炎症的刺激物可以是外源性的,但大多数可能是内源性的,来自细胞和组织不断流动而产生的“自我碎片”。例如,线粒体DNA被免疫系统识别为异种核酸,就是一种强大的炎症刺激,并且随着年龄的增长而增加。

年龄相关的炎症驱动因素在细胞和分子水平上最为明显。细胞衰老与炎症相关的分泌表型(SASP)相关,SASP由破坏性因子(辐射、病毒)和可能持续暴露的细胞碎片触发。根据这些机制,治疗的可能方法有消除衰老细胞、去除炎症体、地中海饮食等其他营养策略。例如,Nlrp3炎症体控制在外周和大脑中与全身年龄相关的“无菌”炎症。这提供了创新的治疗策略,降低Nlrp3活动,以延缓多种年龄相关的慢性疾病[2]。

Nlrp3炎症体控制caspase-1活化,这是分泌IL-1β和IL-18以调节肥胖引起的炎症和胰岛素抵抗所必需的。临床上,衰老与IL-18、IL-1受体拮抗剂(IL-1RA)和IL-6的增加有关。根据在小鼠上进行的实验结果,在Nlrp3缺陷小鼠中,与年龄相关的IL-18水平上升现象显著减少。并且研究表明,在衰老期间,Nlrp3炎症体诱导caspase-1活化的减少可独立于IL-1而提高葡萄糖耐受性。不过,目前尚且需要更多研究来支持与此有关的药物与减缓衰老或延长寿命直接相关。

总之,从各种生物体中进行的研究积累的科学证据表明,以减缓衰老为目标的靶向治疗不仅可以延缓慢性疾病,还可以减少与年龄相关的多种代谢变化,同时延长寿命。现已发现的一些影响新陈代谢、生长、炎症和表观遗传修饰的通路,有助于我们进一步研究衰老这个课题。并且我们有足够的理由相信,抗衰老技术必将成为未来一大重点研究方向。

参考文献

[1]Longo Valter D, AntebiAdam, Bartke Andrzej, et al. Interventions to Slow Aging in Humans: Are WeReady?[J].Aging cell,2015,14(4):497-510.

[2] Youm YH, Grant RW, McCabe LR, Albarado DC, NguyenKY, Ravussin A, Pistell P, Newman S, Carter R, Laque A, Munzberg H, Rosen CJ,Ingram DK, Salbaum JM, Dixit VD. Canonical Nlrp3 inflammasome links systemiclow-grade inflammation to functional decline in aging[J].CellMetab,2013,18:519–532.

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