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逆轉老化?科學家揭開「殭屍細胞」關鍵路徑

最新研究揭示瞭如何預防因老化相關的「殭屍細胞」所引發的慢性發炎。在人體及其他多細胞生物中,細胞會不斷分裂,這一基本過程不僅推動從胚胎到成年的生長,也支援終身的組織修復。然而,某些因素會破壞這一迴圈,導致細胞進入一種稱為「衰老」的殭屍狀態。在這種狀態下,細胞雖然存活,卻失去了分裂和生成新細胞的能力。儘管身體能夠清除這些衰老細胞,但它們會隨著年齡增長而累積。隨著時間推移,免疫系統清除這些細胞的效率降低,從而加速老化過程。

「除了不再生長和增殖,衰老細胞的另一個特徵是它們具有一種發炎程式,促使它們分泌發炎分子,」聖地牙哥伯納姆普雷比斯醫學研究所癌症基因組與表觀遺傳學計畫主任兼教授彼得·亞當斯博士表示。這些執行發炎程式的細胞被認為表現出「衰老相關分泌表型」(SASP)。過多具有SASP的細胞分泌發炎分子,可能導致體內慢性發炎。這種廣泛的發炎現象被稱為「發炎老化」,並與許多老化相關疾病有關。

2025年3月5日,聖地牙哥伯納姆普雷比斯醫學研究所的科學家與全國各地的合作者在《自然通訊》期刊上發表了研究成果,顯示為細胞提供能量的粒線體也控制著一種DNA修復蛋白抑制SASP的能力,這可能減少或延緩發炎老化。研究團隊透過輻射使人類細胞衰老,並利用這些細胞證明,DNA修復蛋白p53能夠抑制SASP及其觸發事件之一——細胞質染色質片段(CCF)的形成。這些片段是受損DNA從細胞核噴出到細胞質中的部分,而DNA出現在不該出現的地方可能觸發免疫系統並促進SASP。

科學家們在小鼠身上驗證了他們的發現,使用了一種由癌症研究人員開發的藥物來啟用p53,以抑制腫瘤。在老年小鼠中,這種藥物並未減少衰老細胞的數量,而是逆轉了標誌老化相關SASP的細胞特徵,可能阻止了導致發炎老化的發炎汙染。此外,研究人員發現,衰老細胞的粒線體功能失調,而粒線體是細胞的主要能量來源。受壓的粒線體可能導致衰老細胞形成CCF,並抑制攜帶p53藍圖的基因表達。

「總的來說,我們發現了一種能夠促進DNA修復和基因組完整性,同時抑制衰老細胞危險發炎特徵的細胞迴路,」聖地牙哥伯納姆普雷比斯醫學研究所亞當斯實驗室的科學家卡爾·米勒博士表示。「我們還展示了這一迴路可以透過現有藥物在培養細胞和小鼠中進行調節,因此未來可能設計出一種針對p53的治療方法,以促進更健康的衰老。」

這項研究由美國國家衛生研究院、國家癌症研究所、加州再生醫學研究所和格倫醫學研究基金會支援。