新型生物標(biāo)志物精準(zhǔn)捕捉衰老細(xì)胞活動(dòng)
美國(guó)梅奧診所的研究人員最近發(fā)現(xiàn),白細(xì)胞介素-23受體(IL-23R)是細(xì)胞衰老和機(jī)體衰老的一個(gè)重要生物標(biāo)志物。這一發(fā)現(xiàn)不僅在小鼠中得到了驗(yàn)證,也在人體中得以確認(rèn)。研究顯示,隨著年齡增長(zhǎng),IL-23R水平在血液中逐漸升高;而在使用清除衰老細(xì)胞的治療(如衰老清除劑)后,其水平會(huì)顯著降低。
什么是細(xì)胞衰老?
細(xì)胞衰老是指細(xì)胞停止分裂,但未啟動(dòng)自然凋亡的過(guò)程。處于衰老狀態(tài)的細(xì)胞無(wú)法正常工作,仿佛進(jìn)入了“僵尸”狀態(tài)。這些細(xì)胞雖然仍有代謝活動(dòng),但信號(hào)傳遞異常,分泌大量促炎性因子,從而引發(fā)慢性炎癥。這種衰老細(xì)胞的活動(dòng)與多種與年齡相關(guān)的疾病密切相關(guān),包括免疫系統(tǒng)、心血管、代謝、肺部、肌肉骨骼和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
尋找可靠的衰老生物標(biāo)志物
科學(xué)家一直在尋找一種能夠準(zhǔn)確反映體內(nèi)衰老細(xì)胞活躍水平的生物標(biāo)志物。這種標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)可以幫助預(yù)測(cè)與衰老相關(guān)的疾病風(fēng)險(xiǎn),并在疾病癥狀出現(xiàn)前進(jìn)行干預(yù)。
在《Nature Aging》期刊上發(fā)表的研究《IL-23R是衰老相關(guān)的循環(huán)與組織生物標(biāo)志物》中,研究人員致力于篩選衰老相關(guān)的生物標(biāo)志物,并評(píng)估它們對(duì)不同治療方法的響應(yīng)性。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
研究團(tuán)隊(duì)使用了Olink Target 96 Mouse Exploratory Panel技術(shù),檢測(cè)了92種小鼠血漿蛋白,最終對(duì)其中67種進(jìn)行了深入分析(其余25種由于檢測(cè)水平較低被排除)。此外,研究還利用實(shí)時(shí)PCR技術(shù)分析了小鼠的腎臟、肝臟、脾臟、大腦皮層、脂肪和肺組織中的21種與衰老分泌和炎癥相關(guān)的基因表達(dá)水平。
在實(shí)驗(yàn)中,研究人員對(duì)不同年齡的小鼠進(jìn)行了短期干預(yù),使用包括維奈托克(venetoclax)、納維托克(navitoclax)、二氫槲皮素(fisetin)和木犀草素(luteolin)在內(nèi)的衰老清除藥物,以及針對(duì)p16陽(yáng)性衰老細(xì)胞的轉(zhuǎn)基因清除方法,觀察血漿蛋白和組織基因表達(dá)的變化。
結(jié)果顯示,有三種血漿蛋白——IL-23R、CCL5和CA13——在循環(huán)和組織中表現(xiàn)出與年齡相關(guān)的顯著變化。其中,IL-23R和CCL5水平隨著年齡增長(zhǎng)而升高,CA13水平則隨年齡增長(zhǎng)而下降。更重要的是,這些變化在接受衰老清除治療后得到了逆轉(zhuǎn),表現(xiàn)為IL-23R和CCL5恢復(fù)到更低水平,而CA13恢復(fù)到更高的年輕態(tài)水平。
IL-23R的潛力與意義
研究表明,IL-23R是最有潛力的血漿蛋白生物標(biāo)志物,因?yàn)樗诙鄠€(gè)組織參數(shù)中與衰老呈現(xiàn)出一致性關(guān)聯(lián)。IL-23R水平隨著年齡增長(zhǎng)而升高,無(wú)論是在小鼠還是人類體內(nèi)均表現(xiàn)顯著。此外,它對(duì)衰老清除治療的響應(yīng)性極為強(qiáng)烈。
IL-23R與其他已知的組織衰老標(biāo)志物之間的強(qiáng)相關(guān)性,進(jìn)一步支持其作為全身性衰老細(xì)胞負(fù)擔(dān)可靠指標(biāo)的潛力。這一發(fā)現(xiàn)為研究和預(yù)防與衰老相關(guān)的疾病提供了重要工具,同時(shí)為早期干預(yù)衰老相關(guān)疾病開(kāi)辟了新的方向。
未來(lái)展望
IL-23R作為一種創(chuàng)新的生物標(biāo)志物,將有助于更準(zhǔn)確地評(píng)估體內(nèi)衰老細(xì)胞的數(shù)量和活性水平,為個(gè)性化醫(yī)療和抗衰老治療提供了科學(xué)依據(jù)。隨著更多研究的深入,這一發(fā)現(xiàn)有望推動(dòng)衰老機(jī)制的全面解讀,并為延緩衰老和改善健康老齡化帶來(lái)重大突破。
參考文獻(xiàn):Chase M. Carver et al, IL-23R is a senescence-linked circulating and tissue biomarker of aging,?Nature Aging?(2024).?DOI: 10.1038/s43587-024-00752-7
編輯:周敏
排版:李麗


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