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Nature子刊:太可怕了!COVID-19促进细胞衰老导致长期后遗症

自COVID-19大流行开始以来,全球已有2亿多人感染COVID-19,导致500多万人死亡。

此外,很大一部分新冠肺炎患者在康复后仍有长期后遗症,也被称为“Long COVID”(新冠肺炎长期后遗症)。

因此,需要更深入地了解SARS-CoV-2感染后的生物学反应,特别是持续反应。

由于COVID-19在老年人中往往更为严重,COVID-19感染与衰老之间可能存在重要联系。

细胞衰老是一种不可逆的细胞周期状态阻滞,可由多种潜在的致癌刺激诱导,被认为是一种肿瘤抑制机制。

与凋亡细胞不同,衰老细胞不会立即死亡,而是积聚在全身。重要的是,衰老细胞不仅不分裂,他们还发展了细胞衰老相关的分泌表型(SASP)。

在这一现象中,衰老细胞分泌多种促炎因子,如炎症细胞因子、趋化因子、生长因子和细胞外基质降解酶等。

因此,尽管细胞衰老的诱导主要是作为一种肿瘤抑制因子,但体内由于衰老导致的衰老细胞的过度积累会对细胞衰老相关的分泌表型(SASP)产生不利影响。

研究表明,通过基因或药物去除衰老细胞,可以减缓衰老小鼠体内与衰老相关的炎症性疾病的发作。

最近,日本大阪大学研究组在《Nature》杂志的分刊《Nature Aging》上发表了题为《SARS-CoV-2感染引发旁分泌衰老并导致持续的衰老相关炎症反应》的研究论文。

研究表明,SARS-CoV-2感染细胞,诱导细胞衰老相关分泌表型(SASP),影响附近未受感染的细胞,经历衰老样细胞周期阻滞,即使在SARS-CoV-2被清除后,这种影响仍然存在。

提示SARS-CoV-2感染引起的细胞衰老相关分泌表型(SASP)可能是导致“Long COVID”的原因。

此前,美国明尼苏达大学和梅奥医学中心研究组于2021年7月16日在美国《Science》杂志上发表了题为《Senolytics降低老年小鼠冠状病毒相关死亡率[2]》的研究论文。研究表明,抗衰老药物Senolytics能够降低老年小鼠冠状病毒相关的死亡率。

2021年9月13日,德国柏林Charité医学院的研究人员在《Nature》杂志[3]上发表了题为《病毒诱导衰老是COVID-19的驱动者和治疗靶点》的研究论文。

这项研究表明,宿主细胞在感染新型冠状病毒后,作为一种主要的应激反应,会唤醒自身的细胞衰老机制。

在此基础上,研究人员利用Senolytics治疗衰老细胞,有选择地清除感染新冠病毒的细胞,从而发现了新的病毒治疗方案。

研究小组在此次研究中发现,感染SARS-CoV-2的细胞会出现细胞衰老相关的分泌表型(SASP),进而引发附近细胞的衰老样细胞周期停滞。

在培养的人类细胞或支气管类器官中,这些由SARS-CoV-2诱导的衰老细胞即使在SARS-CoV-2被清除后,仍继续高水平地表达一系列炎症因子,即所谓的细胞衰老相关分泌表型(SASP)。这种与衰老相关的分泌表型也持续存在。

该研究还发现在许多有后遗症的COVID-19幸存者后遗症细胞中,衰老标志物CDKN2A和各种细胞衰老相关分泌表型(SASP)因子的基因表达增加。

此外,小鼠实验发现,感染新冠病毒的小鼠模型在感染后14天出现细胞衰老和细胞衰老相关分泌表型(SASP)现象,即使在新冠病毒未被检测到的情况下,这种现象也会持续。而使用抗衰老药物如Senolytics可减少细胞衰老和SASP现象。

总的来说,这项研究表明,SARS-CoV-2感染细胞并诱导细胞衰老相关的分泌表型(SASP),从而影响附近未感染细胞的衰老样细胞周期阻滞,这种效应甚至在SARS-CoV-2感染清除后也会持久发生。

参考文献:
https://www.nature.com/articles/s43587-022-00170-7
https://science.sciencemag.org//373/6552/eabe4832
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03995-1


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