伦敦大学学院 2025年6月9日

Illustration of a Healthy Cell (Left) Alongside a Cell With Necrosis (Right)
细胞坏死会引发破坏性炎症,进而导致衰老和疾病。阻断坏死或许能为慢性病提供新的治疗方法,并改善太空旅行中的健康状况。

根据伦敦大学学院 (UCL)、药物研发公司 LinkGevity 和欧洲航天局 (ESA) 研究人员的一项新研究,细胞坏死是一种不受控制的细胞死亡形式,它可能是改变人类衰老、疾病甚至太空旅行进程的最有希望的关键之一。

这项研究发表在《自然-致癌基因》杂志上,汇集了一支由国际科学家和临床医生组成的团队,共同探索细胞因感染、损伤或疾病而突然死亡的坏死现象,如何改变我们对衰老相关疾病的理解和治疗。

坏死是衰老的隐性驱动因素
该论文挑战了传统思维,借鉴了癌症生物学、再生医学、肾脏疾病和太空健康领域的证据,认为坏死不仅是细胞死亡的最终阶段,也是衰老的主要驱动因素,也是干预的潜在目标。

伦敦大学学院肾脏和膀胱健康中心的Keith Siew博士是这项研究的作者之一,他表示:“没有人真正喜欢谈论死亡,即使是细胞死亡,这或许就是为什么人们对死亡的生理机制了解甚少的原因。从某种程度上来说,坏死本身就是死亡。如果足够多的细胞死亡,组织就会死亡,然后我们就会死亡。问题是,如果我们能够暂停或阻止坏死,会发生什么。”

这项研究的主要作者、LinkGevity 首席执行官卡丽娜·科恩博士表示:“坏死仍然是医学领域的最后前沿之一,它是衰老、疾病、空间生物学和科学进步本身的共同线索。”LinkGevity 是一家位于剑桥巴布拉汉姆研究园区的生物技术公司,也是美国宇航局空间健康计划的一部分。

为什么钙是坏死的核心?
细胞是生命的基本组成部分,可以通过多种不同的方式死亡。程序性细胞死亡是一个有益的、受严格调控的过程,有助于组织自我更新并在整个生命过程中维持正常功能。

相比之下,非程序性细胞死亡(称为坏死)是一个不受控制且具有破坏性的过程,会导致组织分解,并加剧整体生物功能衰退。

当这种精细调节的平衡失效时,钙离子会像短路一样涌入细胞,使细胞陷入混乱。与程序性细胞死亡(细胞有序分解)不同,坏死会导致细胞破裂,并将毒性分子释放到周围组织中。

炎症螺旋与慢性疾病

这会引发连锁反应,引起广泛的炎症,并影响组织修复,形成滚雪球效应,最终导致虚弱,并引发肾脏疾病、心脏病和阿尔茨海默病等慢性衰老相关疾病。

Siew 博士补充道:“细胞死亡时,对邻近细胞来说并不总是一个和平的过程。”

Kern 博士解释道:“坏死一直隐藏在人们的视线之外。作为细胞死亡的最终阶段,它在很大程度上被忽视了。但越来越多的证据表明,它远不止是一个终点。它是系统性退化不仅产生而且蔓延的核心机制。这使得它成为许多疾病的关键交汇点。如果我们能够靶向坏死,我们就能开辟出全新的方法来治疗从肾衰竭到心脏病、神经退化,甚至衰老本身等各种疾病。”

肾脏健康与坏死干预
值得注意的是,坏死在肾脏中可能产生最具破坏性且未被充分重视的影响。坏死会引发肾脏疾病,最终导致肾衰竭,需要进行肾移植或透析。到75岁时,几乎一半的人都会随着自然衰老而出现一定程度的肾脏疾病。

Siew博士补充道:“肾脏疾病导致肾衰竭的原因并非单一,可能是缺氧、炎症、氧化应激、毒素积聚等等。所有这些压力因素最终都会导致坏死,从而引发一个失控的正反馈回路,最终导致肾衰竭。我们无法阻止所有这些压力因素,但如果能够在坏死发生时进行干预,就能有效地达到同样的效果。”

太空飞行与加速退化
另一个可能对阻止坏死产生重大影响的领域是太空飞行。宇航员经常会因为低重力和宇宙辐射的影响而经历加速衰老和肾脏相关的功能衰退。一项由Siew博士参与的2024年研究表明,人类肾脏可能是长期太空任务的最终瓶颈。

作者表示,找到解决这种加速衰老和肾脏疾病的方法可能是人类深空探索的最终前沿。

该论文的作者、南威尔士大学、欧洲航天局(ESA)生命科学工作组主席Damian Bailey教授表示:“针对坏死进行研究不仅可以改变地球上的寿命,还可以推动太空探索的前沿。在太空中,导致地球衰老的因素在宇宙辐射和微重力的作用下会加剧,从而显著加速退化。”

打破恶性循环
Kern 博士补充道:“许多与年龄相关的疾病会影响肺、肾、肝、脑和心血管系统等各种器官,持续不断的坏死会加速疾病的进展。这通常伴随着愈合障碍,导致纤维化、炎症和细胞损伤。每个坏死级联都会触发并加剧下一个级联。”

“如果我们能够阻止细胞坏死,哪怕只是暂时的,我们也将从源头上阻止这些破坏性循环,从而恢复正常的生理过程和细胞分裂,甚至可能实现细胞再生。”

参考文献:“坏死是导致细胞恢复力丧失和生物衰退的根本原因:如果我们能够干预会怎样?” 作者:Carina Kern、Joseph V. Bonventre、Alexander W. Justin、Kianoush Kashani、Elizabeth Reynolds、Keith Siew、Bill Davis、Halime Karakoy、Nikodem Grzesiak 和 Damian Miles Bailey,2025年5月29日,《Oncogene》。
DOI:10.1038/s41388-025-03431-y

该论文由来自伦敦大学学院医学部、哈佛医学院附属布莱根妇女医院、梅奥诊所、​​美国国家航空航天局(NASA)空间健康项目、英国医学研究理事会(MRC)分子生物学实验室、南威尔士大学以及欧洲航天局等机构的临床医生和科学家共同合作完成。

文章连接:  https://scitechdaily.com/pausing-cell-death-could-be-the-key-to-longevity/

2025 年6月9日,  顾震帝整理
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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