骨骼肌衰老是机体衰老的相关生物学事件,以质量丢失和功能衰退为显著特征,金属组学尤其是铜金属组学在其中的功能角色正日益得到关注.铜金属组学在衰老状态下表现为铜过载,其触发的毒理效应具有激活骨骼肌细胞中发生凋亡、焦亡、铁死亡、铜死亡及并促进α突触核蛋白聚集的特异性分子潜力,相关的信号级联最终可诱导衰老肌纤维中蛋白质、线粒体和卫星细胞等内容物代谢失衡及裂解丢失,同时可触发神经肌肉接头(neuromuscular junction,NMJ)退化和异常,是骨骼肌衰老萎缩的新型病理生理机制.本综述首次系统地解码骨骼肌衰老萎缩调控网络中铜的分子生物学功能、衰老骨骼肌中铜过载的潜在机制,以及铜过载诱导的多种细胞死亡形式例如凋亡、焦亡、铁死亡及铜死亡的信号转导途径在骨骼肌衰老萎缩中的新角色,为临床上应用铜螯合改善和治疗骨骼肌衰老萎缩提供潜在分子靶点和方案选择.

目的 探究天山茶藨(Ribes meyeri)对脂肪间充质干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)成脂成骨分化的影响.方法 对p9和p17代次的ADSCs进行成脂成骨的定向分化,通过β-半乳糖苷酶染色、荧光定量聚合酶链式反应(real-time PCR)测定细胞中P16INK4a、P53基因表达来检测细胞衰老情况;采用CCK-8法检测天山茶藨对ADSCs的细胞毒性,并利用细胞内活性氧类(reactive oxygen species,ROS)试剂盒检测天山茶藨对细胞内ROS含量的影响;将天山茶藨处理的衰老细胞进行成脂定向分化,年轻细胞进行成骨定向分化,并检测细胞中成脂标志基因LPL、PPARγ和成骨标志基因OCN、RUNX2、ALP的基因表达量;利用未分化、成脂成骨分化和天山茶藨处理的成脂成骨分化细胞构建加权基因共表达网络图谱(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA);对天山茶藨处理的衰老细胞成脂分化和年轻细胞成骨分化中差异表达基因进行KEGG富集.结果 p17代次较之p9代次ADSCs细胞衰老程度加重,且衰老的ADSCs更易向成脂细胞分化,年轻的ADSCs则更易向成骨细胞分化;0.1 pg/μL天山茶藨促进ADSCs的细胞增殖,1 ng/mL和100pg/mL天山茶藨降低ADSCs中ROS水平;天山茶藨抑制衰老ADSCs的成脂分化,促进年轻ADSCs的成骨分化;衰老和年轻ADSCs具有不同的基因表达模式,天山茶藨在成脂分化过程中改变衰老ADSCs的表达模式;天山茶藨对ADSCs成脂成骨分化的影响与TGF-β、精氨酸生物合成信号通路相关.结论 天山茶藨促进年轻ADSCs的成骨分化,抑制衰老ADSCs的成脂细胞.

化疗是肿瘤治疗的常用手段,在肿瘤治疗前期具有积极作用,但随着化疗疗程的增加,肿瘤细胞对化疗药物的敏感性逐步减弱,从而产生化疗耐药性.肿瘤耐药是多因素介导的复杂过程,目前认为其与肿瘤细胞干性、异质性、肿瘤免疫微环境和化疗药物转运与外排增加等有关,但具体的机制尚不清楚.多倍体肿瘤巨细胞(polyploid giant cancer cell,PGCC)是一类体积增大、胞核丰富的特殊肿瘤细胞亚群.研究发现PGCC普遍存在于结直肠癌、乳腺癌、卵巢癌等多种肿瘤中,与肿瘤的发生、转移、耐药和复发有着密切联系.阐述PGCC在肿瘤中的形成及意义,并从PGCC所具有的特殊机制、自噬、衰老和DNA修复等角度阐述PGCC引起耐药发生的可能机制,从而为改善肿瘤耐药提供可能策略.

目的 分析并构建新生儿缺血缺氧性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)的调控网络,筛选预测缺血缺氧性脑病诊治的潜在靶点.方法 通过TCGA和GEO数据库获取HIE的非编码RNA高通量测序数据,并进行差异基因分析.根据ceRNA理论构建出circRNA(circular RNA)-miRNA-mRNA网络,进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路和基因本体理论(Gene Ontology,GO)分享,探索和功能注释具有ceRNA潜在功能的circRNA.结果 对GSE121178数据集进行筛选,获得差异circRNAs165个,其中上调59个,下调106个;对GSE181127数据集进行筛选,获得差异miRNAs 63个,其中上调60个,下调3个.用miRecords、miRTarBase、TarBase数据库对获得差异miRNAs进行靶点mRNA预测,并对3个数据库预测结果取交集,共获得11个靶点mRNA(PIK3R1、BACE3、VEGFA、PPP2R2A、LATS2、WDR82、VEZT、TUBA1A、THBS1、SLC7A6、CDK6).经阈值筛选,筛选了10个共表达circRNAs、4个共表达miRNAs和11个共表达mRNAs,构建circRNA-miRNA-mRNA网络.KEGG富集分析显示:HIE涉及的20个交集蛋白在信号通路中,较为靠前的10条信号通路包括T细胞受体信号通路、Ras信号通路、Rap1信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、FoxO信号通路、ErbB信号通路、胰岛素抵抗、酪氨酸激酶抑制作用、细胞衰老和细胞周期等靶点.说明这些信号通路或与HIE的发生有关.动物实验表明:模型组大鼠神经功能缺损评分高于空白组(P<0.001).模型组miR-31-5p的mRNA表达水平明显低于空白组(P<0.05),模型组中miR-520g-3p,miR-30a-5p,miR-29a-3p表达水平明显高于空白组(P<0.05);WB显示,模型组中CDK6、THBS1和TUBA1的表达水平明显高于空白组(P<0.05),模型组中VEZT和WDR82的表达水平明显低于空白组(P<0.05).结论 构建了HIE的circRNA-miRNA-mRNA调控网络,找到了疾病的潜在治疗靶点,为HIE的诊治提供了新方向.

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是全球发病率最高的慢性肝病,包括肝脏脂肪变性、非酒精性脂肪性肝炎、肝硬化、肝细胞癌.线粒体相关内质网膜(MAM)是线粒体与内质网密切接触的部位,在钙稳态、线粒体稳态、细胞凋亡、自噬、脂代谢等细胞生理功能调控中发挥着重要作用.这些细胞功能深度参与了 NAFLD的发生、发展,在肝细胞脂质沉积、炎症反应、凋亡、纤维化等过程中发挥关键作用.因此MAM越来越成为NAFLD的潜在治疗靶点.该文就MAM及其调控的细胞功能在NAFLD发生、发展中的作用进行了综述.

目的 观察艾灸是否通过影响氧化应激,维护生殖系统中睾酮之水平,以期为深入研究艾灸延缓生殖衰老机制问题奠定基础.方法 以自然衰老小鼠(18月龄)为衰老模型,随机分为衰老组、艾灸组;另设青年组(3月龄).艾灸组进行麦粒灸双侧足三里穴,艾绒制成麦粒大小的艾炷,置于涂抹凡士林的穴位上,线香引燃,每穴5壮,衰老组只在相同部位做抓取固定动作,不做艾灸,麦粒灸每干预5次间隔2 d.采用HE染色、衰老相关β半乳糖苷酶(senescence-associated β-galactosidase,SA-β-gal)染色观察麦粒灸足三里穴干预自然衰老小鼠的效应,并应用ELISA法测量血清睾酮(testosterone,T)含量,WB法测量p53、p21、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,MnSOD)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)表达量.结果 HE染色结果显示麦粒灸足三里穴可改善自然衰老小鼠睾丸组织形态学,SA-β-gal染色结果显示麦粒灸足三里穴可改善自然衰老小鼠睾丸衰老程度.与青年组比较,衰老组p53、p21表达均显著升高,表明造模成功,而经过麦粒灸足三里穴干预后,均显著降低;衰老组血清T显著降低,而艾灸组显著上升;在氧化与抗氧化指标方面,衰老组MDA明显上升,而艾灸组MDA水平下降,衰老组MnSOD、GPX4都下降,而艾灸组显著升高.结论 麦粒灸足三里穴可以提高自然衰老模型小鼠的血清睾酮水平,而这种作用的发挥与氧化应激密切相关,艾灸通过抑制活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生与增强抗氧化能力,进而阻碍氧化应激,维护了睾丸间质细胞的结构与功能,提高了睾酮水平,从而延缓了睾丸间质细胞的衰老.

骨关节炎(OA)是一种慢性关节疾病,常见的危险因素包括衰老、肥胖和慢性炎症等.研究发现,生物钟功能的丧失导致组织退化和过早衰老,证明生物钟对细胞、组织和有机体健康的重要性.关节软骨中存在外周生物钟基因,生物钟与OA发生和进展有关,生物钟紊乱在OA发病中发挥重要作用.本文综述生物钟基因在OA发生、发展中的作用,以期为OA的研究和防治提供新思路.

目的 基于网络药理学和实验研究探讨青光安Ⅱ号方对青光眼视神经的保护作用机制.方法 通过TCMSP数据库筛选青光安Ⅱ号方成分靶点,在GeneCards、Disgenet、CTD数据库挖掘青光眼相关靶点,进而筛选青光安Ⅱ号方作用于青光眼的靶点;制作蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络取其交集,并通过GO分析和KEGG富集分析.建立自发性慢性高眼压DBA/2J青光眼小鼠模型,将C57BL/6J小鼠设置为空白组(等体积蒸馏水),DBA/2J小鼠随机分为模型组(等体积蒸馏水)、益脉康组[0.31 g/(kg·d)]、青光安Ⅱ号方低浓度组[0.85 g/(kg·d)]、青光安Ⅱ号方中浓度组[1.7 g/(kg·d)]、青光安Ⅱ号方高浓度组[3.4 g/(kg·d)],每组 8只,每日灌胃 1 次.干预 4周后,触式眼压笔监测小鼠眼压;HE染色观察小鼠视网膜形态结构;Western blot检测沉默信息调节因子-1(silent information regulator type-1,SIRT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(peroxisome proliferation-activated receptor-γ-coactivator 1α,PGC-1α)的蛋白表达水平;qRT-PCR检测SIRT1、PGC-1α的mRNA表达水平.结果 从青光安Ⅱ号方共筛选得到 101 个活性成分和 245 个相关靶点,2 412个青光眼疾病相关基因靶点;药物-活性成分-靶点相互作用最强的 5个靶点分别是前列腺素内过氧化物合成酶 2、核受体共激活因子 2、胃蛋白酶原Ⅱ、前列腺素内过氧化物合成酶 1 以及过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferative activated receptor gamma,PPARG);PPI网络显示较强的靶点是SIRT1、PPARG;GO分析和KEGG富集分析得到细胞衰老、IL-17 等信号通路.与给药前相比,给药后用药组眼压显著降低(P<0.01).给药后,与空白组相比,模型组眼压显著升高(P<0.01),视网膜中SIRT1、PGC-1α mRNA表达量和蛋白表达量均显著降低(P<0.01);与模型组相比,用药组眼压显著降低(P<0.01),SIRT1、PGC-1α mRNA表达量和蛋白表达量均显著升高(P<0.01).与益脉康组和青光安Ⅱ号方低浓度组相比,青光安Ⅱ号方中、高浓度组SIRT1、PGC-1α mRNA表达量和SIRT1蛋白表达量显著升高(P<0.01);与青光安Ⅱ号方低浓度组相比,青光安Ⅱ号方高浓度组PGC-1α蛋白表达量均显著上升(P<0.01).与青光安Ⅱ号方中浓度组相比,青光安Ⅱ号方高浓度组PGC-1α mRNA表达量和蛋白表达量显著升高(P<0.01).结论 青光安Ⅱ号方可有效调控SIRT1/PGC-1α信号通路,抑制RGC的丢失,主要在氧化应激、细胞衰老等方面对青光眼视神经发挥保护作用.

自噬是真核细胞重要的物质降解系统之一，自噬小体将待降解物质包裹于其中并与溶酶体融合，以自噬-溶酶体的方式完成对物质的降解。自噬作为一个动态循环系统参与细胞内物质和能量的代谢并维持细胞稳态。自噬在内耳发育异常、衰老、耳毒性药物、噪声暴露等多种因素引起听力损伤过程中均可能发挥保护作用，有成为感音神经性听力损失治疗靶点的潜力。但也有研究指出耳蜗细胞中的自噬亦是导致细胞死亡的原因之一。我们回顾了自噬与感音神经性听力损失的相关文献，总结自噬在感音神经性听力损失发病机制中的作用，探讨自噬作为干预靶点在感音神经性听力损失防治中的潜在价值。

骨骼肌减少症是老年人常见的肌肉疾病，主要表现为肌肉力量和质量的下降。肌肉再生能力下降是骨骼肌减少症的发病机制之一。免疫系统在肌肉再生过程中发挥了重要作用，促进了肌肉中卫星细胞的增殖和分化，肌肉也可以通过分泌肌肉因子的方式调节免疫细胞的功能。随着年龄的增长，免疫衰老导致的慢性低级别炎症破坏了免疫细胞和肌肉的相互作用，导致肌肉再生能力下降、肌纤维萎缩，最终导致了骨骼肌减少症的出现。文章概述了免疫衰老诱导骨骼肌减少症的机制和过程。