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衰老相关免疫微环境改变与骨再生障碍2025-11-19 08:38:54

细胞衰老过程中端粒序列的丢失导致巨噬细胞增殖减少。研究表明,小鼠巨噬细胞的端粒随着年龄增长而缩短。端粒丢失是巨噬细胞氧化应激增强、STAT5a通路氧化受损、磷酸化水平降低的原因,最终导致粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子依赖性增殖受损,巨噬细胞的数量减少,骨折愈合受损。

巨噬细胞的极化随着衰老而改变。巨噬细胞在早期愈合期间极化为促炎状态,有助于骨形成,在软骨痂形成期,巨噬细胞通常极化为抗炎表型,促进MSCs的骨形成。Wang等发现,衰老的小鼠肌肉中巨噬细胞M2a型极化、肌肉纤维化和胶原蛋白积累水平较高,在给老年小鼠注射年轻骨髓基质细胞之后,M2a巨噬细胞和胶原蛋白的积累变少。衰老引起S-内啡肽水平增加,导致细胞增殖下降,对粒细胞巨噬细胞GM-CSF的生存反应下降,氧化应激增加。同时S-endoglin会损害单核细胞向促炎M1表型分化,并导致巨噬细胞在衰老过程中功能受损。有研究在体外实验中证实,老年巨噬细胞整体极化受损可能导致宿主反应失调,然而也有证据表明,非极化的M0型巨噬细胞也可以支持成骨细胞和骨祖细胞骨形成,而M1和M2巨噬细胞依次参与骨折愈合的不同阶段,因此调节巨噬细胞的极化是促进骨愈合的方向之一。
 
衰老的巨噬细胞的超敏性和对炎症信号的反应性增加。巨噬细胞受到分子垃圾的持续刺激,产生炎症,这些垃圾的生成-清理平衡随年龄增长而受损。此外,衰老的巨噬细胞会增加内毒素受体Toll样受体4表面密度,从而使炎症反应更快、更强。老年小鼠中巨噬细胞处于预激活状态,增强了对LPS暴露的敏感性,增强了对促炎刺激的反应。
 
出自《基于骨折微环境探讨衰老对骨折愈合的影响》作者丁鑫鑫,华臻,叶灵山。