探討衰老相關(guān)疾病,迎接重度老齡化(一)
衰老是一種普遍存在的生物學(xué)過程,人類無法避免。衰老也是多種慢性疾病的主要危險(xiǎn)因素,包括神經(jīng)退行性疾病、心腦血管疾病、骨關(guān)節(jié)炎和慢性腎臟疾病等。2022年9月20日國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)指出:截止于2021年底,全國(guó)60歲及以上的老年人口已達(dá)到2.67億,預(yù)計(jì)2035年前后全國(guó)進(jìn)入重度老齡化社會(huì),60歲及以上老年人口將達(dá)4億。目前,全球人口老齡化程度日趨加重,人們將更加關(guān)注與衰老相關(guān)的疾病。為助力廣大科研工作者的抗衰老研究,本文對(duì)衰老與神經(jīng)退行性疾病之間部分作用關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)述。
1 衰老致血腦屏障(BBB)完整性喪失
BBB可精確控制血液和腦實(shí)質(zhì)之間的化合物交換,對(duì)維持大腦的動(dòng)態(tài)平衡至關(guān)重要,同時(shí)也可以防止有害的毒素和病原體進(jìn)入大腦。但隨著年齡的增長(zhǎng),BBB會(huì)逐漸被破壞。與健康BBB相比,被破壞的BBB結(jié)構(gòu)與功能都會(huì)發(fā)生變化(見圖1)。在正常老齡化過程中,核磁共振成像顯示,即使是沒有認(rèn)知障礙的海馬體中也存在著與年齡相關(guān)的BBB完整性喪失。在神經(jīng)退行性疾病中,BBB完整性喪失將進(jìn)一步惡化。神經(jīng)退行性疾病的BBB功能障礙主要體現(xiàn)在BBB轉(zhuǎn)運(yùn)體和受體(如:葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(GLUT1)、低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白(LRP)或滲透性糖(Pgp))發(fā)生改變、氧化應(yīng)激(ROS增加)和炎癥反應(yīng)(IL-1β、IL-6、TNFα等增加)。因此,衰老為神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生提供了BBB完整性喪失這一有利條件。
圖1健康狀態(tài)和破壞狀態(tài)的BBB
(圖片源自《MolecularPsychiatry》雜志)
2 衰老與ɑ-突觸核蛋白(ɑ-syn)聚集協(xié)同作用
ɑ-syn在帕金森病和路易體癡呆等與年齡相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病中的聚集已被廣泛研究,但衰老在ɑ-syn病理表現(xiàn)中的作用尚不清楚。2022年9月,國(guó)立衛(wèi)生研究院MasliahEliezer團(tuán)隊(duì)研究結(jié)果顯示,給幼年小鼠紋狀體內(nèi)注射ɑ-syn后,小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥反應(yīng)相關(guān)基因表達(dá)水平與老年小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞一致,提示與衰老相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病的病理改變可能是衰老和ɑ-syn聚集效應(yīng)之間的炎癥反應(yīng)協(xié)同作用所致。巨噬細(xì)胞/小膠質(zhì)細(xì)胞的衰老或ɑ-syn聚集激活Toll樣受體(如TLR2)和集落刺激因子受體(CSF-R),增加細(xì)胞趨化因子(如TNFα、IL-6、IL-10)的產(chǎn)生,進(jìn)而激活小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞,加上T細(xì)胞協(xié)同作用,共同產(chǎn)生促炎性神經(jīng)毒性因子,導(dǎo)致神經(jīng)退行性變(見圖2)。有關(guān)研究也證實(shí),細(xì)胞衰老是ɑ-syn誘導(dǎo)帕金森疾病發(fā)病機(jī)制的中間環(huán)節(jié)之一。
圖2衰老與ɑ-syn聚集相互作用途徑
(圖片源自《MolecularNeurodegeneration》雜志)
3衰老致大腦鐵沉積增加
隨著年齡的增長(zhǎng),各種鐵分子形式(鐵蛋白(FE)、轉(zhuǎn)鐵蛋白(TF)、含鐵血黃素、神經(jīng)黑色素)沉積在大腦中,導(dǎo)致大腦老化。大腦中鐵的異常積累被認(rèn)為是神經(jīng)退化的生物標(biāo)志物。當(dāng)大腦鐵沉積增加時(shí),鐵離子被大腦中的星形膠質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)元、少突膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞吸收并利用,大腦鐵穩(wěn)態(tài)失衡,從而誘發(fā)神經(jīng)退行性疾?。ㄒ妶D3)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)鐵可以通過直接與淀粉樣蛋白結(jié)合或介導(dǎo)活性氧生成間接增強(qiáng)α-syn、Aβ或Tau蛋白的聚集參與到神經(jīng)退行性疾病的病理過程。
圖3鐵與帕金森疾病、阿爾茨海默癥之間的關(guān)系網(wǎng)
(圖片源自《InternationalJournal of Molecular Sciences》雜志)
衰老是生理完整性的進(jìn)行性惡化,導(dǎo)致多種功能受損,增加了神經(jīng)退行性疾病的易感性。在如今及未來龐大的老齡人口基數(shù)上,保護(hù)老年人機(jī)體健康、預(yù)防老年疾病、提高老年人生活質(zhì)量成為個(gè)人、家庭及社會(huì)巨大的壓力。因此,抗衰老研究將變得意義重大,延緩生理衰老過程,最終減緩或預(yù)防多種衰老相關(guān)疾病的出現(xiàn)或惡化成為抗衰老研究的主要目的。
云克隆不僅可提供衰老及神經(jīng)退行性疾病動(dòng)物模型,也可提供多種小動(dòng)物學(xué)習(xí)、記憶、認(rèn)知等行為學(xué)檢測(cè)服務(wù),如:Morris水迷宮、避暗實(shí)驗(yàn)、穿梭實(shí)驗(yàn)、曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)等。
衰老及神經(jīng)退行性疾病動(dòng)物模型:
1、衰老癥小鼠模型
http://www.cloud-clone.com.cn/AnimalExperiments/Mouse-Model-for-Sneility-DSI749Mu01.html
2、帕金森(PD)小鼠模型
http://www.cloud-clone.com.cn/AnimalExperiments/Mouse-Model-for-Parkinson-s-Disease-DSI710Mu02.html
3、阿爾茨海默癥(AD)大鼠模型
http://www.cloud-clone.com.cn/AnimalExperiments/Rat-Model-for-Alzheimer-disease-DSI707Ra01.html
同時(shí),云克隆開發(fā)了上述研究中涉及到的相關(guān)靶標(biāo)產(chǎn)品,靶標(biāo)及核心貨號(hào)如下,供參考: