间充质干细胞衰老的研究进展
细胞周期,线粒体,功能障碍,1MSCs细胞衰老的分类,1复制性衰老,2致癌基因诱导衰老,3压力诱导衰老,4发育性衰老,2衰老MSCs表型的改变,1细胞形态改变,增殖能力降低,2SA-β-Gal活性增强,3SASP表达升高,3MSCs
陶宁,王华间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种具有高度自我更新能力、多向分化潜能和低免疫原性的异质细胞群,其来源广泛,可从骨髓、脐带、胎盘、脂肪、牙髓等多种组织中获得[1]。MSCs 可以在不同诱导条件下分化为多种组织和细胞,并分泌多种生物活性物质,其良好的免疫调节与组织修复功能为再生医学提供了新的策略及思路。
在细胞治疗过程中需要大量的 MSCs,这就需要对组织分离得到的 MSCs 进行体外扩增。在临床级的细胞制备过程中发现,体外培养的 MSCs 增殖能力有限,随着传代次数的增加,还可能引发由细胞衰老导致的功能障碍,这极大地限制了 MSCs 的临床应用。并且供体的身体状况、年龄和基因组成等因素也会影响 MSCs 的生物学功能和最终的治疗效果,这其中的差异可能是 MSCs 发生了衰老所致[2]。
衰老的 MSCs 表现为增殖和分化能力降低,蛋白质表达和表观遗传改变。越来越多的证据表明,衰老细胞可以促进多种与年龄相关疾病的发生,从而影响机体健康,缩短寿命[3]。本文主要从 MSCs 衰老的分类、表型改变、诱导机制及相关解决策略等四方面进行综述,以期为干预 MSCs细胞衰老提供参考。
1 MSCs 细胞衰老的分类
细胞衰老是指当细胞受到外源性和内源性刺激后,处于稳定的细胞周期阻滞的状态,这种状态的维持与大分子的改变和促炎因子的分泌有关[4]。根据触发机制的不同,MSCs细胞衰老大致分为以下四种类型。
1.1 复制性衰老
当细胞经历复制周期后,端粒的长度就会缩短,当缩短到一定限度时,就会发生衰老,这种因为细胞过度增殖所触发的衰老称为复制性衰老,是较为常见的体外细胞衰老类型,它与其他几类细胞衰老密切相关[5]。MSCs 的复制性衰老是一个持续过程,在这个过程中,细胞衰老的相关指标会发生动态变化,细胞的表型、分化潜能和基因表达谱等也会发生相应改变,这些改变都为寻找抗 MSCs 衰老治疗的靶点提供参考依据[6]。
1.2 致癌基因诱导衰老
致癌基因的激活也会诱导 MSCs 衰老,如细胞周期蛋白 E、快速加速纤维肉瘤激酶(rapidly accelerated fibrosarcoma , RAF )、 有丝分裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和鼠肉瘤病毒癌基因同源物 B1(v-raf murine viral oncogene homolog B1 ......
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