這篇期刊發表於細胞 (Cell)這個國際期刊!!

 

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       老化,廣泛地定義為時間依賴性之生理功能性下降而影響大多數生物存活。如今,基於不斷擴大的分子細胞、生命及疾病的基礎知識,目前科學證實老年化狀況與癌症有許多相似之處癌症是細胞的異常獲得的結果,而老化的特徵在於適應性的生理功能損失,但癌症和衰老具有共同的起源,即廣泛且時間依賴性的細胞損傷,意即長期累積的細胞損傷,因此,癌症和衰老可以被認為是兩個不同表現形式的相同細胞損傷的積累的過程。

 

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圖A. 老化的9個標誌 (圖中英文可對應下文介紹的老化標誌)

於此篇文章中,提出9個通常被認為有助於辨識老化的標誌。

首先定義一下這裡提到的老化所適用的狀況

  1. 它應在正常老化期間出現
  2. 以實驗方式增加該分子表達,能應加速老化
  3. 以實驗方式改善老化的原因,應該延緩能正常的老化過程

以下為9個可能的老化的標誌

  • 基因組不穩定性 (Genomic Instability),又可分為:
  1. 細胞核的DNA (Nuclear DNA)
  2. 粒線體的DNA (Mitochondrial DNA)
  3. 細胞核的結構 (Nuclear Architecture)

    有廣泛的證據表明基因組損傷,會伴隨老化,且以人工誘導基因組不穩定而加速老化,加強DNA修復措施可以延緩早衰的情形。

 

  • 端粒減少 (Telomere Attrition) 

    一般正常老化的現象會伴隨著端粒消耗,此外,病理性端粒功能障礙會加速老化,而在小鼠和人類的實驗中,刺激的端粒酶 (用來合成端粒的酵素)可以延遲小鼠的衰老。

 

  • 表觀遺傳改變 (Epigenetic Alterations),又可分為:
  1. 組蛋白修飾 (Histone Modifications)
  2. DNA甲基化 (DNA Methylation)
  3. 染色質重塑 (Chromatin Remodeling)
  4. 轉錄改變 (Transcriptional Alterations)
  5. 表觀遺傳變化的反轉 (Reversion of Epigenetic Changes)

      有多種證據表明老年化會伴隨表觀遺傳變化,例如表觀遺傳學相關酶的功能喪失降低壽命,而恢復其功能延長了小鼠的壽命。

 

  • 蛋白穩態的喪失 (Loss of Proteostasis),又可分為:
  1. 伴侶蛋白介導的蛋白折疊和穩定性 (Chaperone-Mediated Protein Folding and Stability)
  2. 蛋白水解系統 (Proteolytic Systems)

       有證據表明老化與擾動蛋白內穩態有關。

 

  • 不規律的營養攝取 (Deregulated Nutrient Sensing),又可分為:
  1. 胰島素和IGF-1信號通路 (The Insulin- and IGF-1-Signaling Pathway)
  2. 其他營養傳訊系統:mTOR,AMPK和Sirtuins (Other Nutrient-Sensing Systems: mTOR, AMPK, and Sirtuins)

      當前可用的證據強烈支持認為合成代謝信號加速老化和減少營養信號延長壽命,簡單說就是飲食過量導致過度的合成信號,會加速老化,反之,適量或少量飲食能延長壽命。

 

  • 粒線體功能障礙 (Mitochondrial Dysfunction),又可分為:
  1. 活性氧物種 (Reactive Oxygen Species)
  2. 粒線體完整性和生物合成Mitochondrial Integrity and Biogenesis
  3. Mitohormesis

   粒線體功能對衰老有深遠的影響,粒線體功能障礙可加速老化,但不清楚是否改善線粒體功能能可以延長壽命。

 

  • 細胞衰老 (Cellular Senescence)
  • 幹細胞衰竭 (Stem Cell Exhaustion)

   幹細胞衰竭可能構成多種類型的老化相關損害和組織和器官衰老的最終罪魁禍首之一。最近有希望的研究表明幹細胞年輕化可以逆轉機體水平的衰老表型。

 

  • 改變的細胞間通訊 (Altered Intercellular Communication),又可分為:
  1. 發炎 (Inflammation)
  2. 其他類型的細胞間通訊 (Other Types of Intercellular Communication)
  3. 恢復有缺陷的細胞間通信 (Restoring Defective Intercellular Communication)

      研究證據表明,衰老不是一種完全的細胞生物學現象,它可以透過細胞間通訊,提供路徑調節衰老。

在這一篇,先讓大家了解老化的標誌,在接下來幾篇,會詳述這些標誌的來源以及機制!!

 

參考期刊網站; http://ppt.cc/etMJl

 

 

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