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37當細胞被攻擊了，細胞會老化嗎.jpg

老化是生理狀態隨時間而惡化的現象

衰老是生物老化的過程

老化的細胞有什麼樣的特性？

什麼原因導致細胞衰老？

p53在老化中所扮演的功能?

老化與癌症有甚麼樣的關係?

先講講!!

老化的細胞有甚麼樣的特性?(圖A)

  1. 衰老的細胞無法透過細胞週期進行增生，也就是停止增生跟生長，但它們仍然具有可進行生理代謝的能力。
  2. 衰老的細胞有時候會對誘導細胞死亡的訊息傳遞訊號無感，造成衰老的細胞無法正常的死亡及被清除，造成衰老的細胞一直存活在體內，呈現不死化的狀態。
  3. 衰老的細胞具有與正常細胞相比，相差甚遠的基因表達模式，如: 會高度表達p21，使細胞週期停滯，但目前詳細的機制不明。

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圖A. 衰老細胞

什麼原因導致細胞衰老?

1. 端粒依賴性衰老

端粒 (telomere)與端粒酶 (telomerase)的功能在於確保染色體DNA的完整複製，與預防分解。
如圖B幾乎所有的真核生物都有端粒酶的存在，但端粒酶均處於活性非常低的狀態，可是在生殖細胞或癌細胞裡，因為端粒酶的活性很高，使得端粒保持恆定，所以生殖細胞和癌細胞能呈現出無限複製增殖的能力。

● 有端粒酶存在，可維持端粒長度及染色體的穩定。
● 沒有端粒酶存在，隨著細胞分裂，染色體會縮短，端粒耗盡時，會造成染色體不穩定，導致細胞衰老死亡。

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圖B. 端粒酶長度

2. 由DNA受損所誘發的衰老(圖C)

當DNA損傷會活化p53/p21訊息傳遞路徑，誘發細胞週期停滯不前，導致細胞衰老。
目前臨床上，常使用的臨床某些化療藥物，如小紅莓，可以使細胞DNA受損，造成細胞週期停滯或甚至是直接死亡。

 

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圖C. DNA受損所誘發的衰老

3. 由染色質變異誘發的衰老

染色質狀態主要取決於組蛋白修飾，如乙酰化和甲基化，最後決定基因活躍 (基因表達)或基因沉默 (基因不表達)。
當染色質狀態被改變時，可能會啟動p53/p21/p16相關訊息傳遞路徑，誘發細胞週期停滯，使細胞停止生長!!

!!知識補充站!!

染色體vs染色絲vs基因

請看下圖D

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圖D. 染色體VS染色絲

4. 致癌基因誘導的衰老

致癌基因是具有轉化細胞變成癌細胞的潛力。
例如: 正常細胞中表達RAS (是致癌基因，可以促進細胞有絲分裂的信號)，當衰老時，首先觀察到RAS過度活化，刺激細胞大量增生，使細胞處於可能轉化為癌細胞的狀態。

 

5. 壓力誘導的衰老

各式各樣的壓力，如: 養分不足、生理條件、氧化壓力之類的，都會產生壓力誘導的衰老。

p53在老化中所扮演的功能?

如圖E，當細胞衰老訊號產生時，可以直接活化p53/p21訊息傳遞路徑，誘發細胞衰老或是調控其他細胞週期的蛋白質，

進一步使細胞週期停滯，最後抑制細胞的生長及增生。

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圖E. p53及老化的訊息傳遞路徑

老化與癌症有甚麼樣的關係?

如圖F，衰老細胞本身不能形成腫瘤，可能會促進附近癌前期細胞的進展，從而促進老化生物體內癌症的發展。

衰老的細胞若發生TP53及RAS等驅動基因 (Drive gene)基因突變，有可能就會轉化成癌細胞，最後導致癌症。

 

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圖F. 衰老細胞對癌細胞的影響

 

參考資料:

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