經驗分享：腦細胞衰老和阿爾茨海默癥 _健康小知識

“細胞衰老”概念由Hayflick和Moorhead在1961年首次提出,近年來研究者認為細胞周期停滯是細胞衰老的主要特征,表現為細胞復制能力喪失,同時伴隨細胞代謝、表觀遺傳調控和基因表達的變化。大腦對衰老尤為敏感腦衰老是導致阿爾茨海默癥(Alzheimer'sdisease,AD)的重要危險因素,其發生與大腦皮層出現廣泛的老年斑以及腦組織出現的纖維絲纏結有關。中樞神經系統內細胞種類眾多,如神經元、星形膠質細胞、小膠質細胞、神經干細胞和少突膠質細胞,這些細胞的衰老及不同類型細胞之間的相互作用和相互影響均與AD的發病機制密切相關。本文將綜述不同類型腦細胞衰老導致阿爾茨海默癥的潛在機制,以及它們之間的相互影響,對于阿爾茨海默癥等神經退行性疾病的防治有重要意義。

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1細胞衰老
細胞衰老死亡與新生細胞生長的動態平衡是維持機體正常生命活動的基礎,衰老細胞可被T輔助細胞識別,并被巨噬細胞和自然殺傷淋巴細胞清除[3],但隨著年齡增長,腦內細胞更新清除能力下降,衰老的細胞在病理部位堆積,導致大腦功能逐漸退化。因此,以細胞衰老為切入點研究AD等神經退行性疾病的病理機制和防治策略具有重要意義。
大量研究表明,細胞衰老有九大特征:
①永久的細胞周期停滯;
②衰老相關分泌表型(senescence-associatedsecretoryphenotype,SASP)產生;
③線粒體功能和形態學改變;
④細胞代謝改變;
⑤DNA損傷;
⑥表觀遺傳改變;
⑦細胞形態學改變;
⑧蛋白質穩態改變;
⑨癌基因激活。
其中,永久性細胞周期停滯和線粒體改變被認為是細胞衰老的標志。研究發現細胞衰老會影響其周圍組織微環境,導致細胞受損,清除衰老的細胞可延長正常小鼠和早衰小鼠的壽命。因此,細胞衰老為衰老及衰老相關疾病的研究提供了一個新方向。
2腦細胞衰老在阿爾茨海默癥中的作用
2.1腦細胞的分類
腦組織中存在著多種細胞如神經元、星形膠質細胞、小膠質細胞、少突膠質細胞、神經干細胞,這些細胞行使各自的功能,并相互協作以保障大腦能夠正常活動。其中,能夠快速傳導電信號的細胞為神經元,是神經活動的核心參與者,而神經膠質細胞扮演著支持神經元的角色[7],包括星形膠質細胞、小膠質細胞和少突膠質細胞。神經元由神經干細胞分化而來,神經干細胞在整個哺乳動物生命中持續存在,具有自我更新和分化為新神經元和神經膠質的能力[8],在維持認知功能(如學習和記憶形成),促進受損組織的修復和再生(包括神經發生)方面起重要作用。星形膠質細胞可由神經干細胞分化而來,是大腦中最為廣泛的一類細胞,占神經膠質細胞的20%[9],在突觸形成、維持神經元穩態等方面發揮重要的功能[10] 。小膠質細胞占中樞神經系統細胞的5%~12%,可影響大腦發育,促進損傷修復[11] 。小膠質細胞可充當大腦免疫細胞協調先天性免疫反應,促進神經元增殖和分化、突觸重塑以及碎片和異常蛋白的清除。少突膠質細胞是終末分化的有絲分裂后細胞。在中樞神經系統中,少突膠質細胞產生髓鞘,能夠實現快速的跳躍性神經傳導和軸突完整性保護,保持神經元的正常運轉。髓鞘缺失或丟失可導致AD說明了髓鞘形成的重要性[12] 。
2.2AD與腦細胞衰老密切相關
【經驗分享：腦細胞衰老和阿爾茨海默癥】AD是常見的神經退行性疾病之一,主要癥狀為記憶力減退和認知功能障礙[13] 。臨床研究表明,在AD患者的大腦中經常觀察到衰老細胞的積累[14],經鑒定這些衰老細胞涉及星形膠質細胞、小膠質細胞、神經元、少突膠質細胞和神經干細胞。