Senolytics
Senolytics(英文:Senolytics,中文常译作衰老细胞清除剂或抗衰老药物)是一类能够选择性诱导衰老细胞凋亡(清除)的小分子化合物或药物的总称。衰老细胞是细胞周期永久停滞且具有衰老相关分泌表型的细胞,它们会分泌大量促炎因子、趋化因子和蛋白酶,驱动组织功能障碍和全身性衰老。Senolytics通过靶向衰老细胞依赖的特定生存通路,在不影响正常细胞的前提下清除它们,从而减轻衰老细胞的负面效应,是当前抗衰老和年龄相关疾病治疗领域最具前景的研究方向之一。
核心概念与作用机制
| 核心概念 | 详细说明 |
|---|---|
| 衰老细胞 | 因DNA损伤、端粒缩短、癌基因激活或强烈应激而停止分裂但未死亡的细胞。它们虽然停止增殖,但代谢活跃并分泌有害因子,被称为“僵尸细胞”。 |
| 衰老相关分泌表型 | 衰老细胞分泌的多种因子集合,包括促炎细胞因子(IL-6, IL-8)、趋化因子、生长因子和基质金属蛋白酶等,是导致慢性炎症和组织重塑的主要原因。 |
| Senolytics 作用原理 | 衰老细胞通过上调特定的抗凋亡通路来抵抗凋亡,维持自身“僵尸”状态。Senolytics靶向并抑制这些关键通路,从而触发衰老细胞的程序性死亡,使其被免疫系统清除。 |
| 选择性 | 这是Senolytics的关键特征。正常细胞不依赖这些特定的生存通路,因此不受影响或影响极小。 |
代表性药物与靶点
目前已发现多种Senolytics,它们靶向衰老细胞不同的抗凋亡生存网络。
| 药物/组合 | 主要靶点/通路 | 发现/研究背景 | 当前研究阶段 |
|---|---|---|---|
| 达沙替尼 + 槲皮素 | 达沙替尼:靶向多种酪氨酸激酶(如BCR-ABL, SRC家族)。 槲皮素:靶向PI3K/Akt、BCL-2家族等。 | 首个被报道的Senolytic组合,由梅奥诊所的James Kirkland团队发现。达沙替尼主要清除衰老的脂肪前体细胞,槲皮素清除衰老的内皮细胞等。 | 已完成多项早期临床试验(如针对特发性肺纤维化、糖尿病肾病等)。 |
| 非瑟酮 | 涉及PI3K/Akt、mTOR、BCL-2家族等多种促生存通路。 | 一种天然黄酮类化合物,在老年小鼠中显示出清除衰老细胞、改善组织功能并延长健康寿命的效果。 | 正在进行多项人体临床试验,评估其安全性及对衰老相关表型的改善作用。 |
| navitoclax (ABT-263) | BCL-2/BCL-xL抑制剂。 | 最初作为抗癌药开发,后发现其能高效清除衰老细胞,但会引起血小板减少(抑制BCL-xL的副作用)。 | 推动了对更特异性靶点的研究,如开发选择性BCL-xL抑制剂(如ABT-737的衍生物)。 |
| 靶向HSP90的抑制剂 | 热休克蛋白90。 | HSP90是维持多种衰老细胞关键生存蛋白稳定性的伴侣蛋白,其抑制剂能诱导衰老细胞凋亡。 | 临床前研究阶段。 |
临床前研究证据
在动物模型中,Senolytics展现出广泛的治疗潜力:
延长健康寿命:在早衰小鼠和自然衰老小鼠中,间歇性给予Senolytics(如D+Q或非瑟酮)能延缓或减轻多种年龄相关疾病,并延长健康的中位寿命,但通常不显著改变最大寿命。
改善具体疾病表型:
心血管系统:改善动脉粥样硬化、血管钙化和心脏功能障碍。
代谢系统:改善胰岛素抵抗、脂肪组织炎症。
神经系统:减轻神经炎症,改善认知功能,延缓神经退行性疾病进展。
骨骼肌肉系统:增加骨密度、改善肌肉力量和功能。
肺与肾脏:缓解特发性肺纤维化、改善糖尿病肾病。
癌症治疗耐受性:清除因化疗或放疗诱导的衰老细胞,可减轻治疗副作用并改善长期生存质量。
临床试验进展与挑战
进展:
已有多项早期(I期/II期)临床试验完成或正在进行,主要评估D+Q或非瑟酮在特定患者群体(如特发性肺纤维化、慢性肾病、骨关节炎、阿尔茨海默病)中的安全性、耐受性和初步有效性。
早期结果显示,这些药物在短期应用中是安全的,并在一些炎症和功能指标上显示出积极信号。
挑战:
最佳给药方案:Senolytics可能不需要持续给药。研究重点在于确定间歇性给药的“最优节奏”,以最大化清除效果并最小化副作用。
靶向递送与特异性:提高对特定组织中衰老细胞的选择性,减少脱靶效应。正在开发抗体药物偶联物等精准递送系统。
长期安全性:长期、反复使用对免疫系统、组织再生能力的潜在影响尚不明确。
生物标志物:缺乏可靠、动态的指标来监测体内衰老细胞的负荷和清除效果,以指导个性化治疗。
临床终点:在抗衰老干预中,如何选择合适的临床终点以证明“健康寿命”的延长,是监管和科学上的难题。
未来展望
Senolytics代表了从“治疗单一疾病”向“干预共同衰老机制”的范式转变。未来研究将集中在:
发现和优化新的、更具特异性的Senolytics。
推进更大规模、更长周期的II/III期临床试验。
探索与其它抗衰老策略(如mTOR抑制剂、干细胞疗法)的联合应用。
推动其在更多年龄相关疾病以及预防性抗衰老中的应用。
参考文献
Zhu, Y., et al. (2015). The Achilles’ heel of senescent cells: from transcriptome to senolytic drugs. Aging Cell, 14(4), 644-658. (关于衰老细胞生存依赖性和Senolytics概念的关键论文)
Kirkland, J. L., & Tchkonia, T. (2017). Cellular senescence: a translational perspective. EBioMedicine, 21, 21-28. (Kirkland团队对衰老细胞和Senolytics的综述)
Xu, M., et al. (2018). Senolytics improve physical function and increase lifespan in old age. Nature Medicine, 24(8), 1246-1256. (展示非瑟酮在自然衰老小鼠中效果的重要研究)
Justice, J. N., et al. (2019). Senolytics in idiopathic pulmonary fibrosis: Results from a first-in-human, open-label, pilot study. EBioMedicine, 40, 554-563. (D+Q在特发性肺纤维化患者中的首次人体试验)
Childs, B. G., Gluscevic, M., Baker, D. J., Laberge, R. M., Marquess, D., Dananberg, J., & van Deursen, J. M. (2017). Senescent cells: an emerging target for diseases of ageing. Nature Reviews Drug Discovery, 16(10), 718-735. (衰老细胞作为治疗靶点的全面综述)
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