间充质干细胞衰老相关分泌表型的特征与调控2025-11-28 09:52:19
间充质干细胞在长期培养后细胞分泌表型发生改变,高产出某些分泌物,包括白细胞介素1α、白细胞介素1β、白细胞介素6、白细胞介素8、转化生长因子β、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子2、肝细胞生长因子、胰岛素样生长因子结合蛋白7,趋化因子CCL1/3和基质金属蛋白酶等,统称为衰老相关分泌表型因子。这类因子通过与细胞表面受体结合,激活信号转导通路,从而影响细胞的生长、分化和功能。阻断衰老相关分泌表型相关的反馈环路,例如,耗尽白细胞介素6受体、白细胞介素8受体或胰岛素样生长因子结合蛋白7可以延缓衰老,甚至阻止衰老进程。除了自我调节之外,衰老相关分泌表型因子还倾向于通过旁分泌机制影响邻近细胞以加速衰老。例如,衰老人间充质干细胞分泌的衰老相关分泌表型因子可以通过限制邻近年轻造血干细胞的增殖速度来诱导提前衰老。在长期传代过程中,受外界环境物理化学因素的影响,细胞内部发生多种改变,如基因组学改变、蛋白表达差异、细胞信号通路改变及线粒体功能失调等,以上细胞内复杂的改变共同影响人间充质干细胞的寿命及功能。
在间充质干细胞体外培养过程中,外界物理和化学环境的刺激会导致细胞内DNA损伤,随着受损遗传物质的不断积累,细胞逐渐走向衰老及死亡。此外,随着细胞的每一次复制分裂,染色体末端的端粒逐渐缩短,每传2代端粒缩短约为100bp,直至端粒缩短到临界长度,细胞周期停滞并停止分裂。此外,在表观遗传学方面,长期传代的人间充质干细胞也出现不可逆改变,DNA甲基化促进细胞和组织中的转录组改变并影响组蛋白修饰模式,以调节衰老过程中的基因表达。组蛋白甲基化和组蛋白乙酰化也在表观遗传改变中起着至关重要的作用。衰老间充质干细胞在特定CpG位点显示出高度一致的衰老相关修饰,甲基化水平整体升高。促衰老miRNA上调,靶向抑制细胞周期调控相关蛋白,导致细胞周期阻滞。
出自《改善间充质干细胞体外培养效率的策略分析》作者杨羽茜,徐丹,刘忠山 。
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