返老還童?美國巴克研究所:口服藥物恢復(fù)干細(xì)胞活力,延長卵巢健康狀況
2024-07-31 點擊量:1172
要研究如何讓卵巢返老還童,我們還得從卵巢的衰老機制入手。
我們都知道,卵巢衰老與原始卵泡的喪失密切相關(guān)。原始卵泡(Primordial Follicle)是卵泡發(fā)育的起點,同時也是女性生殖系統(tǒng)中的基本單位。它們在出生前后形成,大部分會進入休眠狀態(tài),作為生殖儲備存在。
卵泡構(gòu)想模式圖
每個月,少量原始卵泡會被激活并開始發(fā)育。由于原始卵泡數(shù)量有限且無法再生,已經(jīng)被激活的卵泡一旦進入生長階段就不能再退回休眠狀態(tài)。因此,隨著年齡的增長,原始卵泡的數(shù)量會逐漸減少,導(dǎo)致卵巢功能逐漸下降。
為了研究原始卵泡丟失時間及其對卵巢功能的影響,美國密蘇里大學(xué)的Hao Yan博士團隊對不同年齡段的小鼠卵巢中的卵泡數(shù)量進行了量化,包括原始卵泡、過渡卵泡、初級卵泡、次級卵泡、前鼻卵泡和竇卵泡。
結(jié)果顯示,從1個月到18個月,原始卵泡和總卵泡的數(shù)量均呈下降趨勢。在1至6個月期間,卵巢中的原始卵泡和總卵泡分別減少了66.8%和65.7%。到12個月時,大多數(shù)雌性小鼠的卵巢只剩下1個月大的卵巢中的9.1%原始卵泡。
在衰老過程中在成年小鼠卵巢中發(fā)現(xiàn)的具有細(xì)胞衰老特征的原代卵母細(xì)胞
這表明,原始卵泡的耗竭是卵巢衰老過程中卵泡喪失和功能下降的主要原因。
來自美國巴克研究所* 的研究團隊發(fā)現(xiàn),在早衰小鼠模型中使用轉(zhuǎn)基因方法清除衰老細(xì)胞(SCs),可以延緩多種與年齡相關(guān)的疾病,這表明SCs在某些老化相關(guān)的病理過程中起著重要的致病作用。因此,一種能夠選擇性殺死這些衰老細(xì)胞的“senolytic”藥物有望恢復(fù)組織干細(xì)胞的活力,并延長健康狀況。
*編者注:巴克衰老研究所是一家獨立的生物醫(yī)學(xué)研究所,專門研究衰老和與年齡有關(guān)的疾病,是格倫醫(yī)學(xué)研究基金會的九個衰老研究中心之一。
為了驗證這一想法,研究團隊篩選了一系列化合物,并最終確定ABT263作為一種有效的抗衰老藥物。ABT263是一種特異性抑制抗凋亡蛋白BCL-2和BCL-xL的化合物。研究發(fā)現(xiàn),ABT263可以通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,選擇性地殺死培養(yǎng)物中的SCs,并且這種效應(yīng)不依賴于細(xì)胞類型和物種。
ABT263通過細(xì)胞凋亡作用殺死SCs
在小鼠實驗中,口服ABT263可以有效地清除亞致死性照射或正常衰老小鼠體內(nèi)的SCs,包括衰老的骨髓造血干細(xì)胞(HSCs)和肌肉干細(xì)胞(MuSCs)。更重要的是,這種清除作用減輕了輻射引起的造血系統(tǒng)早衰,并使正常衰老小鼠中的HSCs和MuSCs恢復(fù)了活力。
那么,ABT263是通過什么機制進行有效的清除呢?
研究團隊猜想,ABT263可能是通過對衰老造血干細(xì)胞(HSC)的選擇性細(xì)胞毒性作用,促進了輻照小鼠造血系統(tǒng)的恢復(fù)。
實驗結(jié)果顯示,ABT263治療在體外培養(yǎng)中選擇性地殺死了從輻照小鼠中分離的衰老HSC,而對未輻照小鼠的HSC沒有影響。清除衰老HSC后,正常HSC克隆得以擴展,占據(jù)了空出的生態(tài)位。此外,ABT263還可能消除了HSC和骨基質(zhì)細(xì)胞中輻射誘導(dǎo)的SASP反應(yīng),改善了骨髓微環(huán)境,進一步促進了HSC的恢復(fù)。
ABT263 治療的 SC 清除使正常年齡小鼠的 HSC 和 MuSCs 恢復(fù)活力
為了驗證ABT263治療通過清除SC促進造血系統(tǒng)恢復(fù)的這一觀點,團隊對小鼠進行了骨髓移植實驗,結(jié)果顯示在移植p16-/-供體小鼠的骨髓到野生型受體中后,ABT263對輻照后的p16-/-HSCs沒有改善作用,因為p16-/-小鼠對衰老誘導(dǎo)具有抵抗性,缺乏衰老的HSCs。
此外,RNA測序結(jié)果也表明,ABT263對未輻照小鼠HSCs的轉(zhuǎn)錄譜影響最小,支持了其不消融非衰老HSCs的觀點。
總的來說,這些結(jié)果表明,通過ABT263藥物選擇性清除SCs,可以在一定程度上恢復(fù)老化組織的干細(xì)胞活力。因此,senolytic藥物可能會成為新一代的輻射緩解劑和抗衰老劑,具有廣闊的應(yīng)用前景。