增強(qiáng)某些細(xì)胞對鈣的吸收有助于減緩與年齡有關(guān)的疾病

隨著年齡增長，人體器官發(fā)炎越來越多。細(xì)胞“處理"機(jī)制越來越不規(guī)律，從而引起基因惡性退化變質(zhì)。同時，激素失衡、鈣化作用、脂肪酸不平衡、非消化酶不平衡、消化酶不足、血液循環(huán)衰竭和氧化應(yīng)激反應(yīng)等因素也會加速衰老。

弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了慢性炎癥加速衰老的關(guān)鍵驅(qū)動因素。這一發(fā)現(xiàn)可以讓我們放慢時鐘的速度，活得更長、更健康，并可能讓我們預(yù)防與年齡有關(guān)的疾病，如致命的心臟病和毀滅性的腦部疾病，這些疾病會奪走我們的能力。

那么是什么導(dǎo)致了這種有害的炎癥呢?答案是某些免疫細(xì)胞線粒體中的鈣信號不正確。線粒體是所有細(xì)胞的發(fā)電機(jī)，它們嚴(yán)重依賴鈣信號。       

UVA健康團(tuán)隊在Bimal N. Desai博士的領(lǐng)導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞(一種免疫細(xì)胞)中的線粒體隨著年齡的增長而失去吸收和利用鈣的能力。他們證明，這個問題會導(dǎo)致慢性炎癥，導(dǎo)致許多與老年有關(guān)的健康問題。

弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Bimal N. Desai博士和他的同事們發(fā)現(xiàn)了“炎癥"的一個關(guān)鍵觸發(fā)因素——炎癥會導(dǎo)致衰老。來源:丹·艾迪生，弗吉尼亞大學(xué)

研究人員提出，增強(qiáng)這些線粒體巨噬細(xì)胞對鈣的吸收可以阻止這種有害的炎癥及其嚴(yán)重后果。考慮到巨噬細(xì)胞存在于包括大腦在內(nèi)的所有身體器官中，將靶向藥物導(dǎo)向這種“組織常駐巨噬細(xì)胞"可能使我們能夠減緩與年齡相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病。

“我認(rèn)為我們在理解與年齡相關(guān)的炎癥的分子基礎(chǔ)方面取得了關(guān)鍵的概念突破，"弗吉尼亞大學(xué)藥學(xué)系和弗吉尼亞大學(xué)卡特免疫學(xué)中心的Desai說。“這一發(fā)現(xiàn)闡明了新的治療策略，可以阻斷許多心臟代謝和神經(jīng)退行性疾病的核心炎癥級聯(lián)反應(yīng)。"

衰老的炎癥

巨噬細(xì)胞是白細(xì)胞，在我們的免疫系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，反過來，我們的健康。它們吞噬死亡或垂死的細(xì)胞，讓我們的身體清除細(xì)胞碎片，并巡邏病原體和其他外來入侵者。在這后一種角色中，它們充當(dāng)了我們免疫系統(tǒng)的重要哨兵，在需要時召喚其他免疫細(xì)胞的幫助。

科學(xué)家們已經(jīng)知道巨噬細(xì)胞的效力會隨著年齡的增長而減弱，但其原因此前并不清楚。Desai最近的發(fā)現(xiàn)提供了一些答案。

衰老的關(guān)鍵機(jī)制

Desai和他的團(tuán)隊表示，他們的研究已經(jīng)確定了巨噬細(xì)胞中與年齡相關(guān)的變化的“關(guān)鍵"機(jī)制。科學(xué)家們認(rèn)為，這些變化使巨噬細(xì)胞在很好的情況下容易發(fā)生慢性、低度炎癥。當(dāng)免疫細(xì)胞面臨入侵者或組織損傷時，它們會變得過度活躍。這就導(dǎo)致了所謂的“炎癥"——慢性炎癥導(dǎo)致衰老。

此外，UVA健康中心的科學(xué)家們懷疑，他們發(fā)現(xiàn)的這種機(jī)制不僅適用于巨噬細(xì)胞，也適用于骨髓中產(chǎn)生的許多其他相關(guān)免疫細(xì)胞。這意味著我們也可以刺激這些細(xì)胞的正常功能，可能會在老年時大大增強(qiáng)我們的免疫系統(tǒng)，因?yàn)槔夏陼r我們更容易生病。

未來之路

修復(fù)“炎癥"不會像服用鈣補(bǔ)充劑那么簡單。問題不在于缺乏鈣，而在于巨噬細(xì)胞不能正確地利用它。但Desai的新發(fā)現(xiàn)已經(jīng)精確地指出了這個過程中涉及的分子機(jī)制，所以我們應(yīng)該能夠找到在衰老細(xì)胞中刺激這種機(jī)制的方法。     

Desai說:“這項(xiàng)高度跨學(xué)科的研究工作，結(jié)合了計算生物學(xué)、免疫學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生物物理學(xué)，如果沒有菲爾·西格倫(Phil Seegren)的決心，是不可能實(shí)現(xiàn)的。他是這個雄心勃勃的項(xiàng)目的帶頭人。現(xiàn)在，向前邁進(jìn)，我們需要同樣雄心勃勃的努力，找出控制不同類型巨噬細(xì)胞線粒體過程的線路，然后以創(chuàng)造性的方式操縱這種線路，以產(chǎn)生生物醫(yī)學(xué)影響。"

研究人員在科學(xué)雜志Nature Aging上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

Reduced mitochondrial calcium uptake in macrophages is a major driver of inflammaging" by Philip V. Seegren, Logan R. Harper, Taylor K. Downs, Xiao-Yu Zhao, Shivapriya B. Viswanathan, Marta E. Stremska, Rachel J. Olson, Joel Kennedy, Sarah E. Ewald, Pankaj Kumar and Bimal N. Desai, 5 June 2023, Nature Aging