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化学诱导因子对细胞衰老表型的影响机制2026-08-27 08:48:30

将不同浓度的H2O2添加到髓核细胞中后,ROS水平、SA-β-半乳糖苷酶活性、p53、p21和p16蛋白表达以及促炎细胞因子的基因表达均呈剂量依赖性增加,同时细胞活力和增殖能力呈剂量依赖性下降。然而,H2O2处理会产生一种短期衰老表型,该表型会在数天内导致细胞快速凋亡和死亡,且更容易触发细胞凋亡而非细胞衰老。化学药物构建体外衰老模型,只需在细胞培养过程中加入特定化学药物,无需复杂设备与技术,节省研究时间;但是需要把控不同浓度以及细胞的挑选。化学药物除诱导衰老外,还可能影响细胞其他生理功能,干扰实验结果,需严格控制药物浓度和处理时间。

衰老的主要特征之一是线粒体功能障碍,这也是衰老的重要触发因素。在衰老进程中,线粒体功能因mtDNA突变积累、蛋白质稳态缺陷呼吸链复合物不稳定、细胞器更新减少及线粒体动力学变化等交织机制而恶化。这不仅损害了线粒体对细胞生物能量学的贡献、增强ROS产生,还可能触发线粒体膜意外透化,最终引发炎症与细胞死亡。因此,维持健康是线粒体主要功能之一,其功能渐衰会致使表型衰老。线粒体功能障碍可导致细胞周期产生不可逆的停滞状态,进而诱导SASP的形成。SASP包含促炎细胞因子、趋化因子、生物活性脂质以及损伤相关分子模式等成分,这些组分能够对组织微环境造成破坏,最终引发各类与衰老相关的病症以及组织功能障碍。
 
为了诱导细胞衰老,将永生化的正常小鼠肝细胞系暴露于20g/Ld-gal中48h或暴露于100μmol/LH2O2中2h后,在正常培养基中培养2d,会导致线粒体呼吸功能受损、细胞内和线粒体ROS生成增加、以及线粒体膜结构受损,从而构建了与线粒体功能障碍相关的衰老模型。苯乙酰谷氨酰胺是一种与肠道微生物群相关的代谢物,可驱动宿主细胞衰老;而PAGln通过肾上腺素受体ADR-AMP活化蛋白激酶信号传导,诱导线粒体功能障碍和DNA损伤。将融合度为25%的细胞用PAGln处理24h,或者根据需要处理14~28d。
 
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。