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细胞衰老

大多数细胞的分裂次数都有一个自然极限。细胞分裂是机体替换受损细胞、构建组织和器官的方式。当细胞因达到了这个极限而停止分裂,并开始释放一些新的化合物时,它们就已经衰老了。分裂能力的丧失主要源于端粒损失,但其他因素也可以诱导细胞衰老,如辐射损伤或炎症。一种新颖有趣的假设称,随着细胞衰老和DNA损伤,细胞分裂程序暂停,而生长程序仍然不受抑制,结果就是这些细胞变大了。一旦细胞的大小超过一定的尺寸,控制其内部功能的指令(由基因产生)的效果就会降低。结果是什么呢?这个更大的细胞开始退化,进入了衰老阶段。

细胞一旦停止分裂就会进入程序性死亡,但有时它们会设法逃脱,这些逃脱的 衰老细胞 会释放一种化学混合物,影响周围的细胞。与炎症一样,衰老细胞的变化可能是有益的,也可能是有害的,这取决于具体情况。例如,通过进入无分裂状态,细胞的衰老抑制了以细胞的无限分裂和增生为特征的癌症的发展。

正如你猜测的那样,随着年龄的增长,这些衰老细胞会不断累积,通常也会变大,这可能是因为它们的分泌活动增加了。不幸的是,衰老细胞释放的某些化合物反而会增加患癌风险。在某些情况下,衰老细胞有助于发炎组织的修复愈合,但如果免疫系统无法将其清除,则会加重炎症。而随着年龄的增长,免疫系统清理这些细胞的能力也会变差。 [16]

许多由衰老细胞释放的化合物会引起炎症(下一节将详细介绍),这些化学物质被认为是周围细胞受损的主要原因。因此,抗炎药物也是降低细胞衰老影响的一种方法。还记得“每天吃片阿司匹林”这种说法吗?看来我们的老一辈已经意识到了这一点。(这种方法的利弊这里暂且不提,你也可直接跳到第十章。)另一种方法是服用一类叫作“senolytics”(衰老细胞裂解剂)的新药,这种药物会定位、清除或杀死衰老细胞。 [17] 当你读到这里时,这种旨在延缓、预防或逆转细胞衰老的新方法可能已经在临床试验中了。

关于衰老细胞,请记住:这些细胞通过分泌IGF-1调控周围细胞的生长。如你所知,其中活跃的细胞会产生更多的ROS,衰老细胞还会释放刺激炎症反应的化合物,从而直接损害细胞,并降低免疫系统的抗癌活性。除此以外,它们还会释放化合物以分解将细胞粘合在一起的黏性物质[被称为 细胞外基质 (extracellular matrix, ECM )]。这种ECM的损伤可以加速肿瘤的扩散或转移。最后,它们可以刺激新血管的产生,这个过程被称为血管生成。等等,你想说,血管生成难道不是一件好事吗?和之前一样,这也要看情况。在发育期或成人增长肌肉时,这当然是好事;但如果只是随意地制造新的血管,这些血管就会带来更多的氧,释放更多的ROS,并为该区域的恶性肿瘤提供营养。

一个有趣的说法是,衰老细胞可能是由一些对年轻时和逐渐发育成熟时的我们有益的发育过程的延续造成的。但是,就像恒温器没有关闭电源一样,这些过程如果不加以控制,也可能会导致一些意外的后果。这就解释了为何衰老细胞在缺乏外界信号,如调节细胞生长和分裂的GH的情况下依然继续生长的原因。如前所述,这些细胞虽然不会再次分裂(因为它们已经达到了分裂次数的极限),但伴随着内部不断地生长(由mTOR的活动可以看出),它们会变得更大并产生可能对周围细胞有害的物质。

就像本节介绍的许多过程一样,细胞衰老本是一件好事(即细胞分裂的终止),最后却变成了坏事。所以,这可能不是一个应该被完全消除的过程。一个有前景的研究方向是通过上述药物或过滤血液去除衰老细胞,因为这些细胞比正常细胞大。一些临床试验和初创的生物技术公司(如Oisin、Unity)专注于用这种方法治疗特定的年龄相关疾病,第十章会对进行此详细介绍。 bHYUps8KxG5B4QdtwdaDjnriUQGRRCeJ+tu+LNXEDn7UX3TrS0Soi6QHV0QdNFk6

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