衰老过程中细胞衰老的变化可能影响老年人的健康

　　日本熊本大学的研究人员提出，衰老过程中细胞衰老的变化可能影响老年人的健康。根据老年细胞分泌炎性细胞因子的特点，他们推测至少有四种不同的细胞衰老状态，这四种状态是由代谢和表观基因组的协调变化引起的。定性地描述和分类不同的细胞衰老状态，可以为细胞衰老过程提供一个新的认识。
　　世界人口正在加速老龄化，特别是在发达国家。老年人口预计未来还会增加，所以保持健康的寿命尤为重要。在细胞生长衰老的过程中，许多构成身体的细胞最终功能下降，在反复分裂之后停止生长。这是影响长寿和健康的一个重要因素。当基因组DNA受到辐射、紫外线或药物等应激源的破坏时，就会出现过早衰老，但其机制尚未完全了解。它可以是好的，比如当细胞癌变时，细胞衰老可以防止恶性肿瘤的发展，但它也增加了许多与年龄有关的疾病的可能性。因此，对医学来说，试图理解和控制它是很重要的。
　　虽然衰老细胞失去增殖能力，但最近的研究表明，它们分泌各种蛋白质，这些蛋白质作用于周围细胞，促进慢性炎症和癌细胞生长，这被称为衰老相关分泌表型(SASP)。细胞衰老则被认为是整个身体衰老的原因。衰老细胞已被证明会在老年小鼠体内积累，如果移除这些细胞，就可能会抑制全身衰老。换句话说，如果控制细胞衰老，就有可能调节老化过程整个身体。
　　熊本大学的研究小组正在从表观遗传学的角度研究细胞衰老的机制，这是一个研究大约25,000种蛋白质编码基因的研究领域。人类基因组，与生命现象、健康和疾病状况以及人体老化有关。到目前为止，研究人员已经筛选了与人成纤维细胞老化有关的多种因素(一种存在于所有组织和器官中的细胞类型)，并发现SETD 8甲基转移酶、NSD 2甲基转移酶和其他蛋白质在防止细胞衰老方面起着重要作用。到目前为止，还没有生物标记物衰老细胞已经被发现了。这是一个如何理解细胞衰老过程的问题。因此，研究人员回顾了随着时间的推移细胞衰老以及分泌蛋白质的SASP的特性。
　　他们认识到细胞衰老至少有四种表型变异：1.起始(增殖停止)；2.早期(抗炎)；3.充分(炎症和代谢增加)；4.晚期(减少炎症和代谢)。他们关注每个时期的分子水平变化，表明细胞衰老的变化可能是由一个＂衰老程序＂形成的，在这个过程中，细胞内代谢和表观基因组学(基因启动/关闭控制)的变化是以协调的方式进行的。
　　然后，研究人员将注意力集中在转录和表观基因组因子上，这些基因在细胞衰老过程中发挥着重要作用。在起始状态下，促进细胞增殖的基因被抑制，而阻止增殖的基因被激活。已知抑癌蛋白p53和视网膜母细胞瘤(Rb)在这一过程中起主要作用。在早期状态下，细胞形态发生明显变化，具有抗炎作用的细胞因子被激活.这可能是对以后的炎症反应的一种防御。然后，在完全状态下，促炎症细胞因子的基因高表达并产生强烈的炎症反应。
　　同时，代谢基因的表达，如线粒体，和基因这种合成蛋白是通过上述Rb增加的(先前由本研究小组报道)。在这里，人们认为代谢反应产生合成和分泌蛋白质所需的能量。最后，在晚期，炎症反应和代谢下降，但干扰素的产生和分泌反应的细胞质DNA片段的核基因组和线粒体DNA。目前，这些过程的机制和意义尚不清楚，但人们现在了解到，细胞衰老导致的炎症反应本质上是不同的。
　　＂我们希望我们的工作将为科学界提供一个机会，让他们考虑对细胞衰老和身体老化的机制有新的认识，＂研究人员说道，＂我们认为细胞衰老可以为促进健康长寿和控制和预防与年龄有关的疾病带来新的方法。＂
　　更多信息：Trends in Cell Biology (2020). DOI: 10.1016/j.tcb.2020.08.009