突变干细胞在人类克隆性造血中的选择性优势与炎症和衰老反应减弱有关

人类克隆性造血的突变干细胞在衰老和炎症反应中的选择性优势 背景及研究动机 克隆性造血(Clonal Hematopoiesis,CH) 是一种与衰老相关的血液系统现象,指造血干细胞(Hematopoietic Stem Cells, HSCs)在获得特定的体细胞突变后发生扩增,使某一特定突变细胞系在个体血液中占据显著比例。近年来研究表明,CH与多种不良健康后果相关,包括心血管疾病、髓系恶性肿瘤和其他年龄相关的疾病。然而,突变细胞克隆如何在体内获得竞争优势并逐渐扩展,至今仍不清楚。 目前已有研究指出,CH中最常见的基因突变涉及DNMT3A和TET2基因,这些突变赋予突变细胞一定的选择性优势,使其在人体血液系统中逐渐扩展。因此,本研究聚焦于探究DNMT3A和TET2基因突变在CH中的作用机制,旨...

衰老诱导的tRNAglu衍生片段通过靶向线粒体翻译依赖的嵴结构损伤谷氨酸合成

衰老引起的 trnaGlu-衍生片段通过靶向线粒体翻译依赖的嵴组织破坏谷氨酸生物合成 学术背景介绍 线粒体嵴是线粒体内膜向内突出的结构,这些结构在衰老过程中会发生明显的形态变化。然而,导致这些变化的分子机制及其对脑衰老的贡献仍不清楚。维持线粒体嵴的超微结构对于存在于嵴中的呼吸酶正常功能至关重要,如果嵴结构受到破坏,内膜上的酶活性将会显著降低。谷氨酶(GLS)是位于嵴中的一种重要酶,负责催化谷氨酸的生成,维持神经元内环境的谷氨酸水平。谷氨酸作为最丰富的神经活性氨基酸及主要兴奋性神经递质,其水平在脑衰老过程中逐渐下降,并常伴随记忆衰退。 转运RNA衍生小RNA(tsRNAs)由成熟tRNA在各种压力下产生,并参与多种生理和病理过程。然而,tsRNAs在器官特异性中的功能和分子机制迄今尚未完全明确...

纳米低聚物靶向NF-κB和NLRP3可减轻神经炎症并改善衰老和Tau病变下的认知功能

纳米聚合物靶向NF-κB和NLRP3减少老年和Tau蛋白病的神经炎症和提高认知功能 研究背景 老化是认知功能下降的主要风险因素,同时也是大多数神经退行性疾病的主要风险因素,例如阿尔茨海默病(AD)。这些认知下降与Tau蛋白的病理性聚合紧密相关,这是AD的标志性特征,也随着年龄的增长而增加。一个关键的宏观机制是神经炎症,其特征是先天免疫信号的激活、胶质细胞激活、神经元健康下降以及神经毒性促炎细胞因子的释放。因此,确定减少神经炎症策略在老化和Tau蛋白病的背景下具有重要意义。 NF-κB和NLRP3信号轴是老化和Tau相关神经炎症的主要驱动因素,并在促进大脑老化和AD的不利过程中发挥中心作用。然而,当前针对NF-κB或NLRP3的治疗可能具有不利的全身效应,并且大多数还没有在临床上得到转化。在这...

衰老过程中小胶质细胞经历性别差异的转录和代谢重编程

神经炎症中的小胶质细胞在衰老过程中的代谢和性别差异 研究背景 衰老是神经退行性疾病如阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)和帕金森病的重要风险因素,即使是健康的衰老也伴随着认知功能的下降。此前的研究表明,小胶质细胞会在衰老过程中发生性别差异性变化,因此了解小胶质细胞在衰老过程中的功能变化及其在男女中的差异尤为重要。小胶质细胞作为大脑的常驻巨噬细胞,起着维持大脑稳态、清除碎屑和损伤修复等重要功能。在脑衰老过程中,它们可能出现功能异常,并被认为是神经退行性疾病发展的一个关键因素。 论文信息 本研究由Seokjo Kang等人完成,于2024年发表在Journal of Neuroinflammation杂志上,题为”Microglia undergo sex-dimorp...

使用单细胞转录组学表征阿尔茨海默病中的早衰细胞衰老

使用单细胞转录组学表征阿尔茨海默病中的早衰细胞衰老

阿尔茨海默病中早熟的细胞衰老特征研究:单核转录组学的应用 研究背景与目的 阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,简称AD)是最常见的晚年痴呆症类型,其特征包括β-淀粉样蛋白(β-amyloid)的细胞外沉积和细胞内神经纤维缠结。其他病理特征包括小胶质细胞增多、星形胶质细胞增多、线粒体和溶酶体功能障碍及神经退行性变。衰老是AD的最大风险因素,并且与细胞衰老密切相关。细胞衰老(cellular senescence)指的是细胞分裂达到所谓的“海弗利克极限”后的不可逆细胞周期停滞状态。然而,在慢性应激(如氧化应激和线粒体功能障碍)下,增殖和非增殖细胞都可能表现出早熟的细胞衰老。细胞衰老常被用来描述通过分泌多种因子的细胞状态转换,称为衰老相关分泌表型(SASP)。 虽然之前已有证据表...

衰老诱导的 MCPH1 转位激活细胞坏死并损害造血干细胞功能

衰老诱导的 MCPH1 核转移激活坏死和损害造血干细胞功能的研究 研究背景 造血干细胞老化与多种血液疾病的风险增高有关,而DNA损伤是推动造血干细胞老化的一个重要因素。然而,其背后的分子机制尚未完全理解。最新研究表明,微脑蛋白(MCPH1)在小鼠造血干细胞核与细胞质中具有不同的功能作用,它在核内维持基因组稳定性,在细胞质中通过与磷酸化RIPK3结合来阻止坏死。随着衰老的进行,MCPH1从细胞质转移到核内,从而减少了其在细胞质中的含量,并导致坏死的激活及造血干细胞功能的恶化。 研究来源 该研究由Hanqing He、Yuqian Wang、Baixue Tang、Qiongye Dong、Chou Wu、Wanling Sun与Jianwei Wang等人完成,归属于中国医学科学院,清华大学,...

靶向Sertolic细胞中的失调吞噬/自噬溶酶体以改善迟发性性腺功能减退

研究背景 本研究围绕晚发性低睾酮血症(LOH)展开,致力于揭示与年龄相关的睾丸功能偏差,例如LOH的机制尚未完全理解。研究采用单细胞RNA测序技术,对患有LOH的人类睾丸进行分析,确定了支持细胞(SCs)作为睾丸微环境中的关键代谢协调员。研究发现老年SCs中的溶酶体酸度降低,导致自噬和吞噬通路受损,SCs积累了代谢物,包括胆固醇,并且炎症基因表达上升,因此将这些细胞称为发生病理转变的SCs。通过饮食诱导的高脂肪压力能够在小鼠中重现LOH特征。显著的是,研究通过药物干预涉及SCs的efferent ductular注射和系统性TRPML1激动剂管理,恢复了溶酶体功能,从而在高脂饮食诱导的LOH小鼠中纠正了睾酮缺陷和相关异常。这一发现强调了SCs在睾丸衰老中的中心作用,并提出了LOH的有希望的治...

年轻血浆中的小型细胞外囊泡通过改善线粒体能量代谢逆转与年龄相关的功能衰退

年轻血浆中的小型细胞外囊泡通过改善线粒体能量代谢逆转与年龄相关的功能衰退 背景介绍 近年来,异种共生(heterochronic parabiosis)的研究揭示了年轻血液对老年组织的显著再生效果。然而,具体的再生机制仍未完全阐明。本文展示了来自年轻小鼠血浆的小型细胞外囊泡(small extracellular vesicles, sEVs)能够在分子、线粒体、细胞及生理水平上对抗已有的衰老。年轻sEVs通过静脉注射到老年小鼠体内,延长其寿命,减轻衰老表型,并改善多种组织中的年龄相关功能衰退。定量蛋白质组学分析显示,年轻sEVs处理后,老年组织的蛋白质组发生了显著变化,这些变化与代谢过程密切相关。机制研究表明,年轻sEVs主要通过其miRNA货物在体内和体外刺激PGC-1α的表达,从而改善...

衰老通过诱导铁死亡压力促进代谢功能障碍相关的脂肪肝疾病

衰老通过诱导铁死亡压力促进代谢功能障碍相关的脂肪肝疾病

关于衰老加剧代谢功能紊乱相关脂性肝病的研究综述 学术背景 随着社会老龄化的加剧,衰老所引起的代谢性疾病愈加成为公共健康的严峻挑战,其中肝脏作为主要的代谢器官,其衰老过程中的功能紊乱尤其值得关注。研究发现,衰老可以通过诱导铁死亡应激加剧肝脏病变,但具体的分子机制尚不明确。因此,深入探究衰老如何影响肝脏病变的分子机理,对于疾病的预防和干预至关重要。 论文信息 本论文由Kuo Du、Liuyang Wang、Ji Hye Jun、Rajesh K. Dutta、Raquel Maeso-Díaz、Seh Hoon Oh、Dennis C. Ko以及Anna Mae Diehl等联合完成,来自杜克大学的医学院、分子遗传学与微生物学系。研究成果于2024年7月在《Nature Aging》上发表(卷4...

视觉幻觉对大小的敏感性在老年化过程中的变化

研究背景 随着全球人口的老龄化,理解老龄化对视觉感知的影响变得愈加重要。本研究探讨了成年后的尺寸感知的年龄相关变化,通过三个视觉错觉:Ponzo错觉、Ebbinghaus错觉和高度-宽度错觉来进行研究。基于贝叶斯模型对衰老大脑的概念化,该模型提出随着年龄的增长,人们对先前知识的依赖性增加,这项研究探索了不同年龄段成年人对视觉错觉的敏感性差异。为了实现这一目标,研究采用了我们实验室开发的一套在线视觉错觉测试工具——Ben-Gurion University Test for Perceptual Illusions (BTPI)。 论文来源 本论文题目为“Age-related changes in the susceptibility to visual illusions of size”...