联合团队通过集成近红外(NIR)荧光标签化的酶底物导航、生物正交靶向锚定、光动力治疗等技术,开发了一种可在精准锚定衰老细胞后通过光诱导发挥药效的全新Senolytics前药分子KSL0608-Se,实现了衰老细胞的单细胞分辨精准识别和清除。
随着社会的发展与进步,现代人拥有了更长的寿命,但是经历变老的过程时却常受到疾病的困扰。科学家们通过研究发现,其中一个重要的致病机制来源于老年个体中慢性累积的衰老细胞不能被及时有效地清除。
3月12日,科技日报记者获悉,华东理工大学李剑教授和西北大学郭媛教授团队联合提出并验证了一种清除衰老细胞的全新药物技术策略,可用于选择性地去除衰老细胞,减缓小鼠的功能器官衰老。相关研究论文发表在《自然》子刊《自然·衰老》上。
“长寿药”面临一些问题
人体内的细胞是持续进行新陈代谢的,比如肝脏细胞300—500天更新一次,血小板7—14天更新一次,表皮细胞几乎每天更新一次。正常情况下,这些衰老细胞会被免疫系统清理掉,但随着年龄增长等原因,免疫系统功能逐渐下降,一旦无法清理这些衰老细胞,它们就会在体内堆积。一些功能异常的衰老细胞还会攻击健康细胞,被称为“僵尸细胞”。
功能异常的衰老细胞会发出一系列潜在有害的化学信号,“鼓励”附近的细胞进入相同的衰老状态。这些信号有促炎细胞因子、趋化因子和细胞外基质蛋白酶,它们共同形成衰老相关分泌表型(以下简称SASP)。SASP的存在会导致许多问题,比如降低组织功能、增加慢性炎症水平,甚至最终增加罹患癌症的风险。
那么是否能通过消灭或改善“僵尸细胞”来治疗衰老相关的疾病甚至逆转衰老呢?
根据这个思路,科学家们开发出了靶向“僵尸细胞”的治疗药物,主要分为两类:一类被称为“Senolytics”,用于选择性清除衰老细胞;另一类名为“Senomorphics”,用于防止衰老细胞的有害细胞外部效应。
但人们想要找到能真正解决衰老的“长寿药”还面临不少问题。Senomorphics通常需要长期持续给药,“治标不治本”。而Senolytics的有效性已在小鼠实验中得到证实,选择性清除“僵尸细胞”后,科学家们成功延长了小鼠寿命并预防或终止了老年病。因此,直接靶向衰老细胞的Senolytics被人们寄予厚望。
目前已经有多项临床前证据证明Senolytics类药物可选择性清除衰老细胞,干预多种衰老相关疾病的发展进程,如抗衰老药物中的“黄金搭档”槲皮素和达沙替尼组合(D&Q)等已被证明可以延缓衰老并改善与衰老相关的症状。
但由于衰老细胞在体内表现出极大的异质性和动态性,导致这些Senolytics类药物在准确性、可控性和广谱活性方面存在显著的局限性。
新药可精准识别衰老细胞
“Senolytics进入人体后,通常靶向作用于衰老细胞中的某一个靶标,比如促生存蛋白、谷氨酰胺酶1、泛受体酪氨酸激酶等,从而起到清除衰老细胞的作用。这种跟传统抗癌药物作用类似的策略存在‘脱靶作用于非衰老细胞’‘耐药’‘无法系统性起效’等亟待解决的问题。”郭媛说。
针对上诉问题,李剑、郭媛联合团队通过集成近红外(NIR)荧光标签化的酶底物导航、生物正交靶向锚定、光动力治疗等先进技术手段,开发了一种可在精准锚定衰老细胞后通过光诱导发挥药效的全新Senolytics前药分子KSL0608-Se,实现了衰老细胞的单细胞分辨精准识别和清除。
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