活性氧在干细胞分化与衰老中的调控机制研究2025-06-05 08:28:16
Hamanaka等人的研究证实ROS是表皮分化的重要调节因子。在神经干细胞中，适量的ROS可以激活JNK和FOXO信号通路，促进其向神经元或胶质细胞分化进程。XunWang等在小鼠中研究表明，成体肌肉干细胞的数量和功能会随着年龄的增长而下降，伴随着线粒体ETC功能障碍和ROS增加，为应对线粒体ROS增加，MuSCs直接与邻近的肌纤维融合，将ETC功能障碍的MuSCs从干细胞库中清除，但是，上调长链非编码RNA-EDCH1促进线粒体功能恢复。另一方面，活性氧可以通过调控干细胞的表观遗传状态，如DNA甲基化和组蛋白修饰，影响其分化命运。例如，JiaqiJin等研究发现细胞中氧化应激通过抑制乙酰转移酶CBP降解，提高MOB1-K11乙酰化水平，促进LATS1激活和YAP/TAZ磷酸化，从而激活Hippo通路并抑制YAP/TAZ复合体入核和肿瘤发生。此外，过量的ROS会导致氧化应激，损伤细胞内的生物大分子，从而抑制干细胞的自我更新能力，甚至导致细胞死亡。ROS可以导致线粒体膜电位下降，诱导线粒体通透性转换孔的开放，释放细胞色素c和其他促凋亡因子，最终激活caspase级联反应，导致细胞凋亡。Bigarella等人展示了mROS在NSCs的分化中的重要作用，而过量的ROS累积会导致干细胞耗竭，并引起干细胞的衰老和凋亡。综上所述，ROS作为ETC电子传递过程中的副产物，在调控干细胞命运方面具有双重作用。
低水平的ROS对维持成体干细胞的自我更新能力至关重要，而适度升高的ROS水平则能促进干细胞的增殖和分化，然而，过量的ROS会导致氧化应激，损伤细胞内生物大分子，抑制干细胞的自我更新能力，并引发细胞衰老和凋亡。因此，通过调控ETC的活性精确调控细胞内ROS的水平对于维持干细胞的自我更新至关重要。
出自《线粒体电子传递链通过活性氧分子调控干细胞命运的机制及应用》 作者:孙玲，陈菲
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