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ROS相关通路与干细胞衰老2022-11-02 08:51:28

ROS和随之而来的氧化应激是衰老的基础,能够导致DNA损伤、蛋白质损伤和线粒体功能障碍,从而引发衰老的内在过程,包括组蛋白去乙酰化酶(HDAC)和DNA甲基化转移酶(DNMT)的变化、端粒和端粒酶的失衡、基因表达、分泌表型以及信号通路。高水平的ROS可以通过激活MAPK/P38通路促进人造血干细胞衰老,反之较低水平的胞内ROS则能通过抑制凋亡来促进造血细胞生长。

通常来讲,细胞内ROS的异常升高与线粒体功能障碍有直接关系,高水平的ROS对线粒体进一步产生损害,形成恶性循环,打破了HSCs需要依靠低水平ROS所维持的静息状态,使之提前损耗。当HSCs暴露于IL1-β、TNF-α、IL-6和TGF-β1等炎症因子中时,可导致微环境的改变进而影响其细胞内ROS的产生,引起增殖能力降低和功能受损。ROS的另一主要来源是NADPH氧化酶NOX家族,该家族是维持氧化还原状态的关键因素,NOX的激活可以促进ROS的升高从而促进大鼠MSCs向神经元样细胞分化。综上所述,ROS表达水平对干细胞的增殖、分化及凋亡起到关键的调节作用,ROS可以作为MSCs氧化还原及代谢稳态的效应器和调节剂,因此在未来可以作为对抗衰老的一个研究方向。
非编码RNA尤其是长链非编码RNA在MSCs衰老中的作用是目前研究的一个热点,以期为MSCs衰老引发的疾病提供治疗思路。研究人员通过对小鼠及人类的年轻和老年群体基因微阵列比对发现lncRNA BMNCR在骨髓间充质干细胞(衰老过程中表达显著降低。并且发现小鼠和人衰老后表现出的lncRNA BMNCR下调主要由氧化应激引起,同时lncRNA BMNCR基因敲除小鼠的BMSCs成骨相关基因下调,成脂相关基因上调,表现出骨质流失和脂肪堆积,表明lncRNA BMNCR是BMSCs年龄相关成骨生态位改变的关键调节因子。
 
出自《间充质干细胞衰老基础研究进展》作者周晓宇,王维莉,高力扬。