返老还童?美国巴克研究所:口服药物恢复干细胞活力,延长卵巢健康状况
2024-07-31 点击量:1052
要研究如何让卵巢返老还童,5001拉斯维加斯还得从卵巢的衰老机制入手。
5001拉斯维加斯都知道,卵巢衰老与原始卵泡的丧失密切相关。原始卵泡(Primordial Follicle)是卵泡发育的起点,同时也是女性生殖系统中的基本单位。它们在出生前后形成,大部分会进入休眠状态,作为生殖储备存在。
卵泡构想模式图
每个月,少量原始卵泡会被激活并开始发育。由于原始卵泡数量有限且无法再生,已经被激活的卵泡一旦进入生长阶段就不能再退回休眠状态。因此,随着年龄的增长,原始卵泡的数量会逐渐减少,导致卵巢功能逐渐下降。
为了研究原始卵泡丢失时间及其对卵巢功能的影响,美国密苏里大学的Hao Yan博士团队对不同年龄段的小鼠卵巢中的卵泡数量进行了量化,包括原始卵泡、过渡卵泡、初级卵泡、次级卵泡、前鼻卵泡和窦卵泡。
结果显示,从1个月到18个月,原始卵泡和总卵泡的数量均呈下降趋势。在1至6个月期间,卵巢中的原始卵泡和总卵泡分别减少了66.8%和65.7%。到12个月时,大多数雌性小鼠的卵巢只剩下1个月大的卵巢中的9.1%原始卵泡。
在衰老过程中在成年小鼠卵巢中发现的具有细胞衰老特征的原代卵母细胞
这表明,原始卵泡的耗竭是卵巢衰老过程中卵泡丧失和功能下降的主要原因。
来自美国巴克研究所* 的研究团队发现,在早衰小鼠模型中使用转基因方法清除衰老细胞(SCs),可以延缓多种与年龄相关的疾病,这表明SCs在某些老化相关的病理过程中起着重要的致病作用。因此,一种能够选择性杀死这些衰老细胞的“senolytic”药物有望恢复组织干细胞的活力,并延长健康状况。
*编者注:巴克衰老研究所是一家独立的生物医学研究所,专门研究衰老和与年龄有关的疾病,是格伦医学研究基金会的九个衰老研究中心之一。
为了验证这一想法,研究团队筛选了一系列化合物,并最终确定ABT263作为一种有效的抗衰老药物。ABT263是一种特异性抑制抗凋亡蛋白BCL-2和BCL-xL的化合物。研究发现,ABT263可以通过诱导细胞凋亡,选择性地杀死培养物中的SCs,并且这种效应不依赖于细胞类型和物种。
ABT263通过细胞凋亡作用杀死SCs
在小鼠实验中,口服ABT263可以有效地清除亚致死性照射或正常衰老小鼠体内的SCs,包括衰老的骨髓造血干细胞(HSCs)和肌肉干细胞(MuSCs)。更重要的是,这种清除作用减轻了辐射引起的造血系统早衰,并使正常衰老小鼠中的HSCs和MuSCs恢复了活力。
那么,ABT263是通过什么机制进行有效的清除呢?
研究团队猜想,ABT263可能是通过对衰老造血干细胞(HSC)的选择性细胞毒性作用,促进了辐照小鼠造血系统的恢复。
实验结果显示,ABT263治疗在体外培养中选择性地杀死了从辐照小鼠中分离的衰老HSC,而对未辐照小鼠的HSC没有影响。清除衰老HSC后,正常HSC克隆得以扩展,占据了空出的生态位。此外,ABT263还可能消除了HSC和骨基质细胞中辐射诱导的SASP反应,改善了骨髓微环境,进一步促进了HSC的恢复。
ABT263 治疗的 SC 清除使正常年龄小鼠的 HSC 和 MuSCs 恢复活力
为了验证ABT263治疗通过清除SC促进造血系统恢复的这一观点,团队对小鼠进行了骨髓移植实验,结果显示在移植p16-/-供体小鼠的骨髓到野生型受体中后,ABT263对辐照后的p16-/-HSCs没有改善作用,因为p16-/-小鼠对衰老诱导具有抵抗性,缺乏衰老的HSCs。
此外,RNA测序结果也表明,ABT263对未辐照小鼠HSCs的转录谱影响最小,支持了其不消融非衰老HSCs的观点。
总的来说,这些结果表明,通过ABT263药物选择性清除SCs,可以在一定程度上恢复老化组织的干细胞活力。因此,senolytic药物可能会成为新一代的辐射缓解剂和抗衰老剂,具有广阔的应用前景。