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氧化应激和放化疗相关细胞衰老机制2026-08-26 08:50:54

多项研究报道了衰老进程中的线粒体功能异常,观察到AMP活化蛋白激酶活性升高、线粒体活性氧水平及线粒体膜电位降低。然而在OIS中,线粒体分解代谢显著增强,涉及电子传递链、丙酮酸脱氢酶、β-氧化及NAD+补救合成途径。20世纪末,Toussaint等的研究数据显示,多种非致死性应激因素可加速细胞衰老进程,并首次提出了基于氧化应激原理的SIPS。SIPS的特点是氧化应激增加和广泛的细胞损伤。大量研究表明,成纤维细胞、角质形成细胞、黑素细胞及脐血管内皮细胞在慢性或急性氧化应激条件下均会发生应激响应。过度应激所致的细胞过早衰老,会促使衰老样细胞异常积聚,进而对细胞功能、组织修复能力以及衰老相关疾病的发生发展产生影响。

在氧化分子损伤的介导下,SIPS会激活DDR机制,最终导致细胞增殖停滞,并促使衰老标志物的表达增加。与细胞时序性衰老不同,这些事件的发生不伴随端粒缩短,这使得SIPS可与RS区分开来。在放疗或化疗所致的遗传毒性应激作用下,细胞未走向死亡而是进入持续性衰老样停滞状态,这一现象被称为TIS。对TIS的首次观察可追溯至1999年,彼时Chang等报道了多种化疗药物与电离辐射可诱导人肿瘤细胞系发生形态学和生化改变,这些改变与正常细胞中观察到的复制性衰老特征相似,但2者的衰老诱导时间尺度存在显著差异:人类细胞的RS需在体外经历多次群体倍增,而TIS可通过短期暴露于抗癌药物或辐射快速诱导。
 
与具有全身效应的促衰老化疗不同,放疗采用肿瘤局部照射的方式,从而减少对非癌组织的损伤。与化疗相似,放射治疗的部分免疫刺激效应会被正常细胞中的脱靶效应所抵消。辐射诱导的免疫衰老可抑制有效的免疫应答,而清除衰老免疫细胞能够恢复T细胞增殖能力及巨噬细胞吞噬活性。此外,正常组织经放疗后持续存在的衰老状态会引发慢性炎症、纤维化及组织功能障碍,呈现出类似加速衰老的特征。因此,为优化治疗效果,研发更特异性靶向肿瘤细胞衰老的疗法具有重要意义。
 
出自《细胞水平体外衰老模型的构建策略与研究进展》作者刘建玲,李双,李京。