影响干细胞衰老的外在因素2022-11-02 09:00:36
自噬被认为是MSCs抗应激的一种细胞保护机制,自噬功能障碍会损害MSCs的功能。自噬受许多信号通路调节,例如一磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)和磷酸肌醇3激酶(PI3K)/AKT通路,他们都汇聚于自噬负调节剂哺乳动物雷帕霉素靶蛋白上。缺氧预处理的MSCs表现出AMPK/mTOR信号激活、自噬增强及促血管生成效果改善,另外抑制mTOR的激活可以调节ROS-p53通路促进BMSCs的成骨分化,在骨骼重塑中起关键作用。研究发现内源性Rho是维持干细胞间接触所必需的,起到调控干细胞分化和多潜能性维持的作用。目前大多数研究集中于哺乳动物22种Rho蛋白,包括RHO、RAC、CDC42、RND等家族蛋白,其功能涉及细胞-细胞黏附、微管动力学、囊泡运动、细胞周期进程。RhoA已被证明通过控制 Th2或Th17细胞分化来调节过敏性气道炎症,RhoA/Rho激酶信号的激活诱导MSCs分化为成纤维细胞或肌成纤维细胞促进气道重塑,为哮喘的治疗提供了新的靶点。在老年雄性大鼠脂肪间充质干细胞中Cdc42水平明显升高,CASIN对Cdc42的抑制显著改善了老年雄性大鼠ADMSCs的成脂分化能力,有效降低了ROS产生,在一定程度上提高了细胞增殖能力,表明Cdc42参与了雄性大鼠ADMSCs的衰老过程。
体内MSCs处于半静止状态,因此复制衰老不太可能是体内MSCs衰老的主要原因,更重要的影响因素是微环境和激素条件。每个组织的MSCs生态位由一组独特的细胞外基质蛋白组成,用以调节MSCs自我更新,指导组织修复和分化,防止细胞库衰竭或瘤形成。研究表明,年轻小鼠骨髓细胞产生的ECM能够有效恢复老年MSCs的增殖能力,表现出高水平的端粒酶活性和ATP活性,且促进了MSCs的骨形成能力,一定程度上逆转了MSCs的衰老。MSCs的功能与一些年龄相关的激素有关,雌激素和睾酮可以促进MSCs的增殖和迁移并保持其多潜能性。
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。
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