是时候重新认识消灭衰老细胞的必要性了!免疫力或是关键!
相比于人类的个体衰老而言,细胞衰老很多时候是一种主动行为,因为细胞有一套机制,当检测到自己受到某种程度的损伤时,就会主动进入衰老状态。
你有没有想过,生物演化出这样一套机制,肯定是不是无的放矢,既然如此,为何“清除细胞衰老”这件事情却受到抗衰人士们的广泛认同呢?
要搞清楚这件事情,我们得先理解细胞衰老的好处在哪里,然后弄明白它是什么时候开始“变坏”的,只有这样,针对衰老细胞的干预才能不盲目,知其然亦知其所以然。
对于人的细胞来说,一般的代谢活动和环境因素(如紫外线)会导致每个细胞每天多达1,000,000处的分子损伤[1],换句话说,我们细胞的基因组时时刻刻都在遭受损伤,因此,只要时间在流逝,损伤就会不断积累。
基因组损伤越严重的细胞,越有可能发生肿瘤变,为了控制这些“准肿瘤细胞”的数量,生物演化了一个机制,叫“复制性衰老”:
细胞每分裂一次,基因的尾端,也就是端粒,便会磨损一点,当端粒缩短到一定程度,细胞就会认为自己已经有了较高的肿瘤变风险,于是果断停止分裂,把肿瘤变风险细胞的数量保持在可控范围内。这种状态下的细胞,就是我们常说的衰老细胞。
由此,我们便确定了细胞衰老的第一大积极意义——抑制肿瘤,但如果仅止于此的话,似乎也说不通,毕竟我们让那些存在损伤的细胞直接走细胞凋亡的程序,不一样有用吗?
那这就引出了衰老细胞的第二大积极意义——组织修复与再生,例如,衰老细胞分泌的血小板生长因子AA (PDGF-AA),可以促进肌成纤维细胞分化,从而加速伤口闭合并减轻疤痕的形成[2]。
PDGF-AA大伙儿可能比较陌生,但我换一个大家熟悉的说法——SASP(衰老相关分泌表型),是的,这个能促进组织修复再生的因子,也是SASP的一部分。
其实,SASP的很多YAN症因子,起初都是携“善意”出现的,它们负责招募免疫细胞来攻击病原体,但如果持续地保持YAN症,那免疫细胞可就要开始敌我不分了(因此我们在提到“抗YAN”时,往往指的是慢性YAN症而非急性YAN症)。
所以,衰老细胞成也SASP,败也SASP,而正因为衰老细胞会大量分泌SASP,它们的“形象”或许与大多数人下意识里的想象相距甚远。若我们把人类衰老的概念套用到细胞衰老上,可能会误以为衰老细胞应该是干瘪瘦小、没有活力的,仿佛失去大部分生机。
图注:你以为的衰老细胞可能是这种感觉
可实际上,衰老细胞往往比正常细胞体型更大、形状更加不规则,代谢还贼活跃[3],原因之一就是,衰老细胞会分泌各种YAN性因子,带动周围的细胞也跟着加速老化,所以也可以说,衰老细胞是一种攻击性强的,不安分的存在。
图注:实际上的衰老细胞可能更接近这种感觉
至此我们弄明白了细胞衰老的主要积极意义——抗肿瘤以及组织的修复再生等,而由于SASP的特殊性,让衰老细胞由原先的正面角色转变为了反派。
作为人类,我们当然是希望衰老细胞在完成自己的积极使命后赶紧消失,不然一直分泌SASP,只会成为祸害,“晚节不保”。
但从衰老细胞的角度来说,它们可就不乐意了:“咋的?我勤勤恳恳干了一辈子,还没享几年清福,你就急吼吼赶我走?卸磨杀驴是吧?”
如果细胞衰老后本就命不久矣,那自然皆大欢喜,可如果它一直维持着衰老状态存活下去,那便是我们的心腹大患,各种清除衰老细胞的干预手段,才有存在的意义。因此,紧跟着的下一个问题就是,细胞衰老后,到底还要作威作福多久?
关于衰老的细胞到底还能活多久,派派发现实锤资料真的不多,但有部分说法是,已经达到复制性衰老的成纤维细胞,在适当的培养条件下,还可以存活数年之久[4][5]。
但要说在体内条件下,这些复制性衰老的细胞还能活多久,emmmm,这就真的难说了,这取决于细胞类型和环境条件等。
我们先说细胞类型,咱拿上皮细胞和成纤维细胞之间的对比为例[6]:
上皮细胞负责组织和器官表面的保护和功能。它们通过不断的细胞增殖和死亡来维持组织稳态,例如皮肤角质细胞的脱落。科学家发现,相比于成纤维细胞,衰老的上皮细胞在面对损伤时,更倾向于凋亡而非拖着衰老的躯壳苟延残喘。
成纤维细胞在组织损伤修复过程中发挥重要作用,并产生细胞外基质(细胞周围的支撑架、由各种蛋白质和其他分子组成)和胶原蛋白。与上皮细胞不同,成纤维细胞在面对损伤时,更倾向于进入衰老状态而不是直接凋亡。
科学家推测,由于成纤维细胞即便衰老,依然在维持组织结构稳定以及参与组织修复方面保持着一技之长,所以,尽管衰老后有很多缺点,成纤维细胞选择衰老而不是凋亡,或许还是利大于弊的(长久来看算是饮鸩止渴,但是只有渡过眼前的困难才有资格谈未来)。
类似的情况还有:人静脉内皮细胞在进入衰老期后更容易自发性凋亡[7],而神经元由于其不会分裂的特性,作为补偿,它们有着极强的凋亡抗性,导致即使是病理水平极高的神经元也能继续存活[8]。由此可以得出,细胞衰老后的存活时间,很多时候取决于细胞类型。
说完了细胞类型,咱们再来盘一下,到底有哪些因素支持着衰老细胞的苟活,或者说,这些衰老细胞在什么情况下更容易噶掉,弄懂了这些,我们也就能从原理上明白如何消除体内的衰老细胞了:
1)靶向衰老细胞抗凋亡途径(SCAPs)
无论是年轻还是衰老细胞,都有大把的机制维持自身的存活,但SCAPs是衰老细胞的专属技能,由BCL-2, BCL-xL, 和BCL-W等阻碍凋亡的蛋白组成,这些蛋白尤其喜欢在衰老细胞上“扎堆”[9],所以,抑制SCAPs的表达能催促衰老细胞尽快“从容赴死”。
Ps:槲皮素+达沙替尼的组合就是通过阻断SCAPs,来做到选择性清除衰老细胞的[10]。
2)增强免疫系统
强大的免疫系统能够识别和清除衰老细胞。当免疫系统健康且功能正常时,衰老细胞更容易被清除,反之,衰老细胞就有更多机会“逍遥法外”。
3)氧化应激
过量的活性氧不仅会破坏正常细胞,衰老细胞它也不放过,活性氧的摧残让衰老细胞表面出现更多标志物,比如TLR4,它会使衰老细胞更容易被免疫系统发现。因此,如果一个衰老细胞不幸受到活性氧的“眷顾”,那么它很可能也就苟不下去了[11]。
4)改善YAN症环境
衰老细胞会不断分泌YAN症因子,如果这些因子过多,形成高浓度的YAN症微环境,就有可能抑制免疫系统的功能[12],相反,如果没有高浓度YAN症微环境的保护,衰老细胞就如同失去了阵地的散兵游勇,难以为继。
以上四点中,增强免疫和改善YAN症,其实都可以通过健康的生活方式得到改善,包括但不限于多吃蔬果、谷物以及适度的运动等。
这一通盘下来,感觉清除衰老细胞也没有想象中那么难,毕竟衰老细胞得先阻断凋亡信号,然后在免疫系统的围追堵截下艰难求生,还得在这些惊险刺激的过程中保持自身结构不受进一步破坏。只有达成了这些苛刻条件,它们才能熬出头成为“黑帮老大”开始为祸一方。
而我们只需要在某一个环节略微施力,就能让如履薄冰的衰老细胞跌落深渊。
然而,即便如此,在庞大的细胞基数下,成功存活的衰老细胞仍旧相当可观,因此,消除衰老细胞的革命远未成功,同志们仍需努力!
在了解了衰老细胞也有其积极意义后,其实不难推测,清除体内的衰老细胞,也会一定程度上影响其抗肿瘤、组织修复再生等正面作用的发挥[13][14]。
但是我们不需要对清除衰老细胞的行为产生过多疑虑,因为细胞衰老是一种通过降低生命晚期的存活率来确保生命早期存活率的机制。当我们有了丰富的抗肿瘤、组织修复手段后,衰老细胞的正面价值也就越来越小。
此外,科学家们也在积极探索更可控的衰老细胞的清除方式,可能涉及针对特定组织或只在组织修复的特定阶段去除衰老细胞,以尽量减少不利影响[15]。
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