未卜先知!细胞是否衰老,查查前列腺素即可

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细胞衰老是一种应激或损伤反应,会抑制细胞增殖多种表型改变,比如细胞肥大,核和表观遗传重排以及代谢改变。研究表明,衰老的细胞可以通过分泌多种具有生物活性的分子诱发年龄相关性疾病,这些分子包括炎性细胞因子、趋化因子、蛋白酶和生长因子。这种衰老相关的分泌表型(SASP)的主要特征是分泌蛋白。然而,对SASP的脂质成分的研究较少。
《细胞-代谢》杂志在线发表了美国巴克老化研究所Christopher D Wiley、Arvind Ramanathan和Judith Campisi团队合作的题为“Oxylipin biosynthesis reinforces cellular senescence and allows detection of senolysis”的研究。该研究表明脂蛋白的生物合成参与细胞衰老,并发现了一种衰老生物标志物,完善了检测细胞衰老的方法。
为了更好地理解衰老细胞的变化,研究人员从线粒体功能障碍相关的衰老(MiDAS)细胞中提取了脂质,然后在10%或0.2%的血清中培养。然后通过质谱测量脂质的相对丰度。脂质谱显示,某些脂质亚群在衰老后显着增加或减少。
最值得注意的是,一类有效的信号脂质,衍生自20和22个碳原子的脂肪酸,且花生四烯酸(AA)和肾上腺酸(AdA)的相对丰度明显升高。前列腺素PGD2、PGE2和PGF2a的1a,1b-二高-PGD2、1a,1b-二高-PGE2和其他变体也有所增加,其中,与衰老最相关的前列腺素为dihomo-15d-PGJ2。这些结果表明,衰老细胞活化脂蛋白生物的合成。
随后,研究人员在DMSO或缓溶药物ABT-263(10 mM)存在下培养了QUI,MiDAS和SEN(IR)IMR-90成纤维细胞。24小时后收集条件培养基。ELISA测量发现培养基中存在15d-PGJ2和ABT-263处理细胞介导的细胞衰老后,其含量显着增加。体内实验也得到了类似的结果,表明dihomo-15d-PGJ2可作为衰老的生物标志物
前列腺素的合成可促进与衰老相关的表型,包括细胞周期停滞以及SASP因子的表达和分泌。并且,PGD2和相关代谢产物可促进衰老。此外,前列腺素的合成能激活衰老细胞中的PPAR-g,但PPAR-g不会诱导感觉表型。最后,研究人员发现前列腺素通过ras/p53反馈增强衰老。
本研究仅对小鼠和人类细胞进行分析,并以三种细胞类型为代表,分别是内皮细胞、上皮细胞和间充质细胞,因此该结果可能并不能反映所有细胞系。
综上所述,该研究发现衰老细胞会产生多种脂质信号。其中,一种脂蛋白dihomo-15d-PGJ2,可通过激活RAS促进衰老,并在衰老过程中从细胞中释放出来,可作为体外和体内的第一个生物标记。并且,在缓溶药物的研究中具有重要的应用价值

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