Forskningsframsteg när det gäller kinesisk medicinintervention i mesenkymalt stamcell åldrande

Nyckelordmesenkymala stamceller;åldrande; traditionell kinesisk medicinMesenkymala stamceller (MSC) är pluripotenta stamceller härledda från mesoderm som kan differentiera till en mängd celltyper under lämpliga förhållanden för att ersätta skadade celler. Vävnader och celler upprätthåller normala funktioner och homeostas i kroppen. Men MSC: er genomgår också senescens. Wagner et al. [1] rapporterade systematisktåldrande fenomen av MSCFör första gången påpekar MSC: er att MSC kommer att genomgå replikativ senescens under in vitro -passage, som manifesteras som platt och bred cellmorfologi, minskad spridning och migrationsförmåga, cellcykelstopp och -Galaktolipider. Ökad glykosidasaktivitet etc.

Nya traditionella kinesiska medicinska cistanche örttillskott för livslängd

MSC -åldrandeinte barapåverkar betydligt sin egen regenererande funktion, men leder också till en minskning av stamcellreserverna, vilket minskar kroppens förmåga att reparera skadad vävnad och påskyndaMänsklig åldringsprocess.Därför är djupgående forskning om åldrande mekanism för MSC av stor klinisk betydelse.

Aktuell forskning [2] visar att MSC -åldringsmekanismen involverar flera signalvägar. Traditionell kinesisk medicin har egenskaperna hos multikomponent och multi-mål, och kan spela en roll för att förbättra autofagi, antioxidant, antiinflammation, upprätthålla telomerlängd etc. genom att reglera relevanta signalvägar och därmed effektivt lindra MSC-åldring [3]. för närvarande
Det mesta av forskningen fokuserar på de aktiva ingredienserna i traditionella kinesiska läkemedel, varav de flesta är njurtonifierande, blodaktiverande och Qi-tonifierande traditionella kinesiska läkemedel, som huvudsakligen upprätthåller cellfunktion och försenar åldrande genom att förbättra autofagi, antioxidant, antiinflammatoriska och andra effekter och reglera relaterade signalvägar. Den här artikeln syftar till att sammanfatta mekanismen för traditionell kinesisk medicin som stör MSC-åldrande för att ge en grund för utvecklingen av nya strategier för agerande behandling.

1 MSC åldrande mekanism och involverade signalvägar

Nuvarande studier [2] visar att MSC -åldringsmekanismen involverar telomerförkortning, DNA -skada, epigenetiska störningar, mikromiljöstörningar, oxidativ stress, proteinhomeostasstörningar och näringsavkänning. När antalet divisioner ökar kommer MSC -telomerer att förkorta en kritisk längd, hindra DNA -replikation och inducerande åldrande. Samtidigt kommer långsiktiga spridande MSC: er att förlora förmågan att känna igen och reparera DNA-skador, vilket förvärrar åldringsprocessen [4].
Epigenetisk reglering, såsom histonmodifiering, DNA -metylering, kromatin -omorganisation och RNas -modifiering, påverkar genuttryck och främjar cell åldrande [5]. Senescenta celler utsöndrar senescensassocierade sekretoriska fenotyper (SASP), såsom inflammatoriska faktorer, kemokiner, tillväxtfaktorer och matrismetalloproteinaser (MMP), vilket leder till kronisk inflammation, som påverkar cellmikromiljön och accelererande MSC Aging [6]. Reaktiva syrearter (ROS) som produceras genom oxidativ stressskador kan orsaka DNA -skada och mitokondriell dysfunktion, direkt ledande till eller accelerera MSC -åldrande [7]. Proteinhomeostasstörningar, särskilt autofagi och ubikvitinationsdysfunktion, är viktiga faktorer som leder till MSC -åldrande [8-9]. Hyperglykemi och miljöer med hög fetthalt påskyndar MSC åldrande genom näringsavkänningstörningar [10-11]. Dessa mekanismer är sammanflätade och främjar gemensamt åldringsprocessen för MSC.

Ovan nämnda cell åldrande mekanismer involverar flera signalvägar. P53/p21- och p16-vägarna hämmar aktiviteten hos cellcykelberoende kinaser och blockerar därmed cellcykeln. Båda används ofta som biologiska markörer för åldrande. Sirtuin 1 (Siｒt1) -vägen hämmar p53/p21- och p16 -vägarna, ökar telomerasaktiviteten och telomerlängden och minskar DNA -skador, vilket försenar MSC -åldrande [12]. En annan familjemedlem, SIｒT6, deltar i epigenetisk reglering genom deacetylering, upprätthåller genomstabilitet och förhindrar MSC -nedgång [13]. Däggdjursmålet för rapamycin (mTOR) -väg regleras av uppströmsfaktorproteinkinas B (Akt). Intervention av PI3K/AKT/MTOR -vägen kan aktivera autofagi och förbättra cellåldring [8]. Hög glukosmiljö kan aktivera mTOR -vägen och inducera cell senescens [10]. Den AMP-aktiverade proteinkinasvägen (AMPK) -vägen reglerar inte bara oxidativt stressrespons och förseningar MSC-åldrande genom att främja mitokondriell fusion och reducera mitokondriell fission [14], utan hämmar också mTOR-vägen för att aktivera autofagi och hämma MSC Aging [15].

Att tystna ligand IHH i igelkottens signalväg kan minska SASP -utsöndring av MSC: er och hämma åldrande [16]. Den insulin/insulinliknande tillväxtfaktor (IIS) -vägen påverkar telomerasaktivitet och främjar MSC-åldrande genom insulin och insulinliknande tillväxtfaktor (IGF) och dess receptor (IGFR) signalering [17]. Hämning av Wnt/ -Kateninvägen kan minska ROS -genereringen och vända p 53- medierad åldrande fenotyp [18], medan överaktivering främjar ROS -generering och påskyndar MSC -åldrande [19]. Dessutom åtföljs nedgången av Wnt -vägen ofta av kromatinombyggnad och onormal histonmodifiering, vilket i sin tur påverkar MSC: s funktion [13]. Minskad transkriptionell aktivitet av kärnfaktor erytroid 2- Relaterad faktor 2 (NｒF2) kan leda till ackumulering av kronisk oxidativ stress och främja MSC -åldrande; Aktivering av NｒF2 -vägen kan vända åldrande och återställa cellviabilitet [7]. p38MAPK i den mitogenaktiverade proteinkinas-vägen (MAPK) kan aktivera p53/p21-vägen och påskynda MSC-åldrande, medan melatonin kan hämma p53/p38 MAPK-vägen och omvänd MSC-åldring [20]. Aktivering av kärnfaktor-KB (NFKB) -vägen kan öka SASP-sekretion och främja DNA-skador, och accelerera MSC-åldrande [6]; Vissa studier [21] har emellertid funnit att dess aktivering kan förbättra uttrycket av den telomerrelaterade genen TINF2 och fördröja MSC-åldrande. Janus Kinase 2/signalomvandlare och aktivator för transkription 3 (JAK2/STAT3) -vägen kan aktiveras under östrogenbristförhållanden, främja SASP-sekretion och förvärra MSC-åldrande [22], men STAT3-överuttryck kan skydda mitokondriella funktion, minska ROS-nivåer och förbättra anti-agingsförmågan hos celler [23]. Uttrycket av YES-associerat protein (YAP) och transkriptionskoaktivator med PDZ-bindande motiv (TAZ) i Hippo-vägen minskar i åldriga MSC: er. Förbättrad YAP -aktivitet hjälper till att reparera DNA -skador och bromsa cellreplikativ åldrande; Omvänt återställer Hibering av YAP -uttryck mitokondriell dysfunktion och förbättrar MSC -åldrande [24]. MSC -åldringsmekanismen och de involverade signalvägarna visas i figur 1.