眾所周知,香菸菸霧 《CS》 會導致氧化應激、炎症和衰老加劇,而這些因素又與慢性阻塞性肺疾病 《COPD》 的發病機制有關。
雖然細胞衰老在慢性阻塞性肺病中的作用是已知的,但尚不清楚清除衰老細胞是否可以減輕疾病症狀。
2023年4月20日,美國羅徹斯特大學醫學中心Irfan Rahman教授團隊在Aging Cell期刊發表了題為: Clearance of senescent cells reverts the cigarette smoke-induced lung senescence and airspace enlargement in p16-3MR mice 的文章。
該研究為p16-3MR小鼠的菸霧暴露和衰老細胞清除在慢性阻塞性肺疾病 《COPD》 /肺氣腫病理逆轉中的作用提供了證據,並表明抗衰老藥物作為COPD治療幹預措施的可能性。
為了研究p16驅動的衰老在菸草菸霧暴露中的作用,以及去除衰老細胞是否可以逆轉菸霧誘導的肺損傷,研究人員將p16-3MR小鼠暴露在慢性香菸菸霧 《CS》《3個月》 和環境菸草菸霧 《ETS》《6個月》 。
在處理小鼠前5天,給小鼠服用更昔洛韋 《GCV》 以去除表達p16的衰老細胞。
與空氣對照組相比,研究人員觀察到CS暴露的p16-3MR小鼠肺中SA-β-Gal陽性細胞顯著增加。
有趣的是,GCV治療導致暴露於CS的肺樣本中SA-β-Gal陽性細胞減少。
此外,與CS暴露的肺相比,GCV處理的CS暴露的p16-3MR小鼠肺組織切片中的SA-β-Gal陽性細胞顯著減少,從而證明GCV介導的衰老細胞清除使得p16-3MR小鼠CS誘導的肺組織整體衰老顯著下降,研究還發現p16-3MR小鼠暴露於CS後SA-β-Gal活性顯著增加。
總的來說,該實驗表明CS暴露的p16-3MR小鼠肺組織衰老細胞增加。
CS暴露的p16-3MR小鼠肺組織細胞衰老增加
接下來,研究人員評估了衰老和線粒體功能相關基因的mRNA轉錄水平,發現暴露於CS的p16-3MR小鼠中補體系統基因的顯著上調。
因為線粒體功能障礙是細胞衰老的主要驅動因素,隨後又在實驗中測試了線粒體功能相關基因的表達。
發現與線粒體復合體相關的基因轉錄水平在暴露於CS的p16-3MR小鼠中下降,而GCV治療逆轉了CS誘導的這些基因轉錄水平的變化。
總的來說,這為去除CS誘導的衰老細胞線粒體功能障礙的恢復提供了證據。
GCV清除衰老細胞可恢復CS暴露p16-3MR小鼠的線粒體功能
總的來說,該研究首次在p16-3MR小鼠中顯示CS暴露會誘導肺細胞衰老,且清除CS誘導的衰老細胞可以逆轉年輕p16-3MR小鼠的中性粒細胞流入。
此外,這種清除通過上調CS暴露的p16-3MR小鼠中與線粒體功能相關的基因,繼而導致細胞穩態的恢復。
論文鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/acel.13850
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