衰老表型与机制及生殖衰老和性腺早衰系列第（107-上）篇。专辑总目录在文末。
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这是发表在 Pharmacol Rev. 2023 Jul;75(4):675-713. 的一篇Review文章。
细胞衰老：从机制到当前的生物标志物和抗衰老疗法
摘要
发达国家人口预期寿命的延长导致了慢性衰老相关疾病的激增。过去几十年间，多项研究提供了有力证据，表明细胞衰老在许多此类疾病中起着重要作用。衰老细胞的主要特征包括细胞周期停滞、抗凋亡以及分泌组向衰老相关分泌表型的转变，从而导致多种对衰老病理生理学至关重要的中间生物活性因子分泌增加。然而，细胞衰老是一个高度异质性的表型过程，这阻碍了完全特异且准确的生物标志物的发现。此外，通过抑制衰老细胞的出现或促进其清除来预防衰老过程中衰老细胞积累的病理效应的策略，在体内研究中显示出巨大潜力，其中一些已处于临床转化的早期阶段。由于缺乏适当的衰老细胞靶向以及衰老细胞在重要生理功能中的作用，这些抗衰老疗法在人类应用中的适应性受到了质疑。在这篇综述中，我们探讨了衰老细胞的异质性表型及其对目前用于衰老检测的生物标志物表达的影响。我们还讨论了现有主要衰老治疗策略在疗效、可靠性、发展阶段以及在人类应用潜力方面的现有证据。
意义声明
本文是对目前关于细胞衰老这一复杂过程所知内容的广泛综述，并探讨了其最显著的特征。讨论的核心部分集中在衰老表型的多特征波动以及细胞衰老的生理作用如何既限制了真正可靠的衰老生物标志物的寻找，又阻碍了衰老治疗的发展进程。
缩写词
∙ADEPT（抗体导向酶前药疗法） ∙AMPK（5’腺苷酸活化蛋白激酶） ∙ATM（共济失调毛细血管扩张突变蛋白激酶） ∙ATR（共济失调毛细血管扩张和Rad3相关蛋白激酶） ∙BCL-2（B细胞淋巴瘤/白血病-2） ∙BETd（BET家族蛋白降解剂） ∙BiP（免疫球蛋白结合蛋白） ∙C/EBP（CCAAT/增强子结合蛋白） ∙CAR（嵌合抗原受体） ∙CDK（细胞周期蛋白依赖性激酶） ∙CMA（分子伴侣介导的自噬） ∙CNN（卷积神经网络） ∙COPD（慢性阻塞性肺疾病） ∙CR（热量限制） ∙DDR（DNA损伤反应） ∙Deep-SeSMo（基于深度学习的形态学衰老评分系统） ∙DRI（D-反式异构体） ∙EGCG（表没食子儿茶素没食子酸酯） ∙ER（内质网） ∙ERAD（内质网相关蛋白降解） ∙ERK（细胞外信号调节激酶） ∙FDA（食品药品监督管理局） ∙FOXO4（叉头框蛋白O 4） ∙GATA4（GATA结合蛋白 4） ∙GM-CSF（粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子） ∙H3K9me3（组蛋白H3第9位赖氨酸三甲基化） ∙HUVEC（人脐静脉内皮细胞） ∙IGFBP（胰岛素样生长因子结合蛋白） ∙IL（白细胞介素） ∙LBR（核纤层蛋白B受体） ∙LMNB1（核纤层蛋白B1基因）∙mTOR（雷帕霉素靶蛋白激酶） ∙Nrf2（核因子红细胞 2 相关因子 2） ∙OIS（癌基因诱导的衰老） ∙PCNA（增殖细胞核抗原） ∙PDGF-AA（血小板源性生长因子 AA） ∙PERK（蛋白激酶 R 样内质网激酶） ∙qPCR（定量逆转录聚合酶链反应） ∙Rb（Rb 肿瘤抑制蛋白） ∙ROS（活性氧） ∙RT-PCR（逆转录聚合酶链反应） ∙SA-β-gal（衰老相关β-半乳糖苷酶） ∙SAHF（衰老相关异染色质灶） ∙SASP（衰老相关分泌表型） ∙SCAP（衰老细胞抗凋亡途径） ∙UPR（未折叠蛋白反应）
I. 引言
1961 年，Hayflick 和 Moorhead发现成纤维细胞培养物的细胞分裂次数有限，因此无法无限期维持（Hayflick and Moorhead，1961 年）。他们确定了人类成纤维细胞胚胎组织培养的三个不同阶段。第一阶段对应于培养建立阶段，此时细胞生长速度较高；在第二阶段，细胞分裂逐渐减少，直至完全停止，标志着第三阶段的开始，在此阶段培养细胞数量开始迅速下降，导致培养不再被认为具有活力（Hayflick and Moorhead，1961 年）。当时尚不清楚，但后来解释为每次细胞分裂时染色体端粒逐渐缩短，最终导致染色体不稳定和 DNA 损伤，从而触发了现在称为复制性衰老的过程，该过程已在许多不同的人类和动物细胞类型中得到描述（Lundblad and Szostak, 1989; Greider, 1990; Harley，1991 年）。复制性衰老属于一个广泛的细胞机制网络，这些机制统称为细胞衰老。从本质上讲，细胞衰老的特征包括永久性细胞周期停滞、细胞分泌组内容的改变（即衰老相关分泌表型，SASP）、形态学改变以及对细胞凋亡的抵抗（Hayflick and Moorhead，1961 年；Wang, 1995；Campisi, 1996；Coppe等人，2008 年）。尽管人们认为细胞衰老仅会波及每个组织总细胞群的一小部分，但这一小部分细胞由于持续释放促炎性 SASP 介质，仍可能导致组织功能的病理改变，这已与多种与衰老相关的病理过程相关联（Biran等人，2017 年）。与静止或凋亡细胞不同，衰老细胞具有高度的代谢活性，这使它们能够持续产生 SASP 介质（Capasso等人，2015 年）。SASP 介质通常具有促炎作用，包括破坏祖细胞和干细胞功能、诱导细胞外基质重排，甚至传播衰老表型（Kumar 等人，1992 年；Acosta 等人，2008 年、2012 年、2013 年；Kuilman 等人，2008 年；Orjalo 等人，2009 年）。然而，它们也表明了衰老细胞的存在，使免疫细胞能够清除这些细胞（Xue 等人，2007 年；Krizhanovsky 等人，2008 年；Kang 等人，2011 年 b；Sagiv 和 Krizhanovsky，2013 年）。随着与衰老相关的免疫系统功能下降，即所谓的“免疫衰老”，人们认为免疫系统逐渐失去从组织中清除衰老细胞的能力，从而导致与年龄相关的慢性疾病的发展（尽管这一点尚未完全被接受）（Kang 等人，2011 年 b；Sagiv 和 Krizhanovsky，2013 年；Burton 和 Stolzing，2018 年；Ovadya 等人，2018 年；Karin 等人，2019 年）。
细胞衰老可分为三大类：（一）复制性衰老；（二）发育程序性细胞衰老，已被证实是健康胚胎发育的关键过程；（三）应激诱导的早发性衰老（Toussaint 等人，2002 年；Courtois-Cox 等人，2008 年；Da Silva-Alvarez 等人，2019 年均有详尽综述），由氧化应激、癌基因表达、DNA 损伤等多种内外刺激所触发，如图 1 所示。这些多样的刺激可导致不同但相互交织的细胞衰老程序，这些程序各自具有特定的表型变化（Wiley 等人，2017 年），但目前尚未发现单一可靠的细胞衰老生物标志物。这也成为了针对衰老细胞（在本综述中我们将其称为抗衰老疗法）开发治疗策略的障碍，因为组织间衰老表型的异质性可能意味着某些组织不受抗衰老疗法的影响，而缺乏特定的生物标志物可能会导致脱靶效应。尽管如此，一些有关衰老治疗策略在治疗与衰老相关的病理状况方面的潜力的临床前甚至临床结果已显示出一些令人鼓舞的成果（Zhu 等人，2016 年；Yosef 等人，2016 年；Y Zhu 等人，2017 年；Munoz-Espin 等人，2018 年；Amor 等人，2020 年）。通过这篇综述，我们旨在解释细胞衰老机制中的重要方面，这些方面促成了当前用于检测衰老细胞的策略的发展，以及目前正在进行优化的潜在衰老治疗策略。
II. 细胞衰老的特征和标志
如前所述，细胞衰老的表型表现可能高度多样，这主要受细胞类型和诱导刺激的影响（Basisty 等人，2020 年；Kirschner 等人，2020 年；Tripathi 等人，2021 年）。一些诱导衰老的机制仅在体外有报道，体内研究仍有待确认（图 1）。此外，如前所述，衰老表型是一个高度异质性和动态的过程；然而，大多数不同类型的细胞衰老仍有一些共同的表型特征。
图 1. 细胞衰老的各种机制及其相应的诱导刺激。细胞衰老可分为复制性衰老和非复制性衰老。复制性衰老（1）是由与细胞分裂相关的端粒逐渐侵蚀所诱导的，这使得染色体末端容易受到应激因素的影响，从而促进各种衰老相关特征的发展（Turner 等人，2019 年）。非复制性衰老是由在衰老和病理过程中可能出现的各种应激因素所触发的。DNA 损伤（2）会导致 DNA 损伤反应（DDR）激活，通过激活共济失调毛细血管扩张突变（ATM）或共济失调毛细血管扩张和 Rad3 相关（ATR）蛋白激酶，信号传导稳定 p53 并随后增加 p21 的表达；这会导致细胞周期依赖性激酶 2 抑制，从而使 Rb 保持附着，从而抑制 E2F（诱导 G1 到 S 期转换的转录因子）；DNA 损伤还可通过 p16INK4a 的上调促进 Rb 介导的 E2F 抑制，从而抑制 CDK4/6（Rb 脱离促进剂）旁分泌诱导的衰老（3）由：附近衰老细胞分泌的旁分泌 SASP 成分会触发特定信号传导，例如白细胞介素 -6（IL-6），其与受体结合后，两个 GP130 分子形成复合物，从而激活 JAK-STAT 信号传导通路（Jones 等人，2011 年）；线粒体功能障碍相关衰老（MIDAS）：线粒体功能障碍引发一种独特的细胞衰老类型（MIDAS）；功能失调的线粒体显示低 NAD1/NADH 比率，这通过 p53 促进生长停滞；p53 激活通过 NF-κB 独立机制下调 IL1 依赖性炎症臂来调节 SASP，并促进其他因子如 CCL27、TNFα 和 IL10 的表达（Gallage 和 Gil，2016 年；Wiley 等人，2016 年）。OIS 5 通过抑制肿瘤细胞增殖发挥内在抑制机制（Di Micco 等人，2006 年；Kuilman 等人，2010 年；Rufini 等人，2013 年）；致癌基因激活和肿瘤抑制因子抑制均可导致 DNA 损伤，这可通过 p53/p21 和 p16INK4a 通路激活引发不可逆的生长停滞（Calcinotto 等人，2019 年）。表观遗传诱导的衰老（6）包括形成 SAHF（在第 II.C.1 节中讨论），即由先前存在的抑制性标记在诸如 E2F 目标基因（如细胞周期蛋白 A）等促进增殖基因的启动子位点上重新定位而形成的异染色质的特殊区域，例如 H3k9me2/3（Pluquet 等人，2015 年）。氧化应激诱导的衰老（7）：例如通过内质网应激产生的活性氧（ROS）可导致 DNA 和线粒体 DNA（mtDNA）损伤，从而分别触发 DNA 损伤反应（DDR）和线粒体 DNA 损伤反应（MIDAS）。化疗诱导的衰老（8）：肿瘤细胞在接触化疗药物时，由于缺乏诸如 p53 和 Rb 等与衰老相关的肿瘤抑制因子（Ewald 等人，2010 年；Amaya-Montoya 等人，2020 年）；衰老相关的形态特征：衰老细胞表现出形态变化，包括细胞变大变平以及细胞骨架异常（Cho 等人，2004 年）。这似乎是由衰老细胞中整合膜蛋白 caveolin-1 表达增加所介导的，研究表明，该蛋白通过激活 RhoA、Rac1 和 Cdc42 来调节粘着斑激酶活性和肌动蛋白应力纤维的形成，从而导致膜褶皱/片状伪足和丝状伪足的形成（Cho 等人，2004 年）。
细胞衰老的一个显著特征是细胞周期停滞，这与静止细胞有共同之处。与在 G1、G1/S 或 G2 细胞周期检查点不可逆停滞的衰老细胞不同，静止细胞进入一个稳定的细胞阶段，称为 G0 期，但仍保留重新进入细胞周期的能力。尽管细胞衰老已被证实具有生理功能（如前所述），但它是一种退行性过程，主要与衰老相关的病理状况有关，通常是由损伤刺激或异常增殖引发的警报反应（Borodkina 等人，2018 年；Gorgoulis 等人，2019 年；Fujimaki 和 Yao，2020 年）。相反，静止状态是在缺乏适当营养和生长刺激的情况下出现的（并非由细胞损伤引起），对于维持分化组织的稳态、损伤后的再生和修复以及保护干细胞和祖细胞免受应激源的影响至关重要（Borodkina 等人，2018 年；Gorgoulis 等人，2019 年；Fujimaki 和 Yao，2020 年）。此外，与衰老细胞不同的是，静止细胞在适当的刺激下可以重新进入细胞周期并增殖（Borodkina 等人，2018 年；Gorgoulis 等人，2019 年；Fujimaki 和 Yao，2020 年）。还值得一提的是，（一）大多数能够进入静止期的细胞也容易出现早衰和复制性衰老（Borodkina 等人，2018 年），（二）尽管细胞衰老通常被认为是一个不可逆的过程，但最近的研究报告了一些情况，其中衰老细胞（主要是肿瘤细胞）能够重新进入细胞周期（Patel 等人，2016 年；Milanovic 等人，2018 年；Saleh 等人，2019 年）。
细胞衰老相关的细胞周期停滞主要由 p53/p21 和 p16/Rb 肿瘤抑制蛋白（Rb）通路介导，其发生机制在于 p16 和 p21 的上调或 p53 活性的增强（Childs 等人，2015 年）（稍后讨论）（图 1）。在体外培养中经历衰老的细胞通常表现出大分子失衡，例如蛋白质稳态（蛋白质平衡）的改变以及细胞内脂质含量的变化，同时细胞器如细胞核（有些细胞甚至可能显示多个细胞核）、线粒体和溶酶体（通常功能失调、增大且数量异常增多）的结构和功能也会发生改变（Guerrero 等人，2020 年）（图 1）。细胞膜成分的变化，如 caveolin-1 的上调（已被证明通过抑制 Nrf2 促进应激诱导的早衰）也能观察到，这与细胞肿胀和扁平形状一起被认为是由细胞骨架重组引起的（Wang 和 Gundersen 1984 年，Amaya-Montoya 等人 2020 年）。衰老还伴有代谢向糖酵解倾斜而非脂肪酸氧化的倾向（James 等人，2015 年），以及一种被称为 SASP 的衰老特异性分泌组谱的形成。这些衰老相关特征的详细描述将在第二部分 A 至 E 节中呈现。
A. DNA损伤和表观基因组改变
如前所述，衰老细胞的一个特征是细胞周期不可逆地永久停滞。细胞周期的主要促进因子之一是细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK），这是一种负责诱导促进细胞周期进程的其他酶表达的酶（Malumbres，2014）。在衰老过程中，当 DNA 损伤反应（DDR）被激活时，会引发一个被称为 p53/p21 和 p16INK4A 通路的信号级联反应，最终通过 CDKN2A（p16INK4A）、CDKN2B（p15INK4B）和 CDKN1A（p21CIP）基因编码的蛋白质抑制 CDK（图 1）。持续抑制 CDK 会导致 E2F 目标基因受到抑制，这些基因是 G1 期向 S 期过渡所必需的，因为 Rb 的失活被阻止（Salama 等人，2014；Hernandez-Segura 等人，2018）（图 1）。DDR 通常会维持细胞周期停滞，直到损伤修复；然而，与静止细胞不同，衰老细胞似乎无法恢复细胞周期，因为它们对有丝分裂原或生长因子没有反应能力（Rossiello 等人，2014；Hernandez-Segura 等人，2018）。衰老诱导刺激通过 ATM 或 ATR 丝氨酸蛋白激酶信号通路激活 DNA 损伤反应（DDR），该通路通过促进 p53 稳定性来启动细胞周期停滞，从而导致 p21 转录上调。p21 抑制细胞周期蛋白 E – 细胞周期蛋白依赖性激酶 2，防止 Rb 失活，使其能够与 E2F 结合，E2F 无法诱导从 G1 期向 S 期过渡所必需的基因表达（Rossiello 等人，2014 年；Salama 等人，2014 年；Herranz 和 Gil，2018 年）（图 1）。ATM 或 ATR 丝氨酸蛋白激酶信号通路还可以导致组蛋白 H2AX（H2A 家族的变体）羧基末端尾部的 Ser 139 残基磷酸化，形成 cH2AX，从而导致损伤部位的结构改变，并组装特定的 DNA 修复复合物，促进 DNA 修复。cH2AX 在 DDR 中的功能和作用机制在其他地方有综述（Turinetto 和 Giachino，2015 年；Georgoulis 等人，2017 年；Hernandez-Segura 等人，2018 年）。
其他表观遗传学改变也被证明在细胞衰老中发挥着作用，例如组蛋白 H3 第 9 位赖氨酸甲基化（H3K9me3），它可作为乙酰转移酶 Tip60 的结合位点，通过乙酰化激活 ATM，从而触发 DNA 损伤反应（DDR）并导致细胞周期停滞（Wang 等人，2009 年）。随后，H3K9me3 通过 DDR 介导的 G9a/GLP 甲基转移酶降解而被逆转，以促进 DNA 修复过程的进行。
正如后文将进一步讨论的那样，细胞周期蛋白依赖性激酶 4/6 抑制剂 p16 也是细胞衰老过程中细胞周期停滞的关键驱动因素，目前是体外和体内检测衰老最常用且最准确的生物标志物之一（Rayess 等人，2012 年；Hernandez-Segura 等人，2018 年）。
在生理条件下，p16 通过 DNA（胞嘧啶-5）-甲基转移酶 1 甲基转移酶的作用保持甲基化状态。然而，在细胞衰老时，DNA（胞嘧啶-5）-甲基转移酶 1 的抑制会导致 p16 启动子去甲基化（BQ Zhu 等人，2017 年）。p16 也可以通过多梳抑制复合物 1 和 2 与其编码基因座（INK4/ARF）的结合而受到转录调控，从而导致异染色质的形成。相反，这些复合物的脱离会导致常染色质的形成，并恢复 p16 转录的能力（Rayess 等人，2012 年）。JMJD3、ZRF1 和 MLL1 是参与 INK4 基因座表观遗传调控的其他因素（Barradas 等人，2009 年；Kotake 等人，2009 年；Ribeiro 等人，2013 年）。然而，多梳抑制复合物和这些表观遗传因素如何从 INK4/ARF 上招募和解离仍不清楚（Herranz 和 Gil，2018 年）。白细胞介素（IL）-6 和 -8 的启动子区域的 H3K9me2 也有所减少，这两种细胞因子是 SASP 的两个主要成分（Takahashi 等人，2012 年）。
B.细胞衰老过程中大分子失衡
1. 细胞衰老会引发蛋白质稳态的改变。内质网（ER）应激已被认为是促进衰老相关氧化应激的因素（Pluquet 等人，2015 年）。然而，目前对于内质网应激究竟是导致细胞衰老的原因还是只是这一过程的又一后果仍存在争议（Pluquet 等人，2015 年）。内质网是真核细胞细胞质中一个连续的膜网络，与细胞核相连，它在脂质和钙离子稳态方面发挥着巨大作用，并且拥有一个高度氧化的环境，有利于蛋白质合成、折叠、翻译后修饰以及细胞质蛋白质运输等关键过程的动态化（Pluquet 等人，2015 年）。
在细胞衰老过程中，多种细胞损伤可通过内质网应激导致蛋白质毒性，例如营养和能量缺乏、氧化应激、异常突变的积累以及蛋白质合成异常增加且分子伴侣供应不足。总体而言，这最终会导致内质网腔内受损的未折叠/错误折叠蛋白质异常积聚（Pluquet 等人，2015 年）。细胞内氧化剂（如活性氧）浓度的增加可通过氧化其活性位点的半胱氨酸残基使多种蛋白酪氨酸磷酸酶失活（Deschenes-Simard 等人，2013 年）。这可能导致细胞外信号调节激酶（ERK）信号过度激活，从而可能诱导细胞衰老。事实上，在大量衰老的癌前病变和治疗诱导的衰老细胞中都发现了高水平的磷酸化 ERK（ERK 激活形式）（Haugstetter 等人，2010 年；Deschenes-Simard 等人，2013 年；Gorgoulis 等人，2019 年）。此外，在金属存在的条件下，活性氧（ROS）的过量会导致包括精氨酸、赖氨酸、苏氨酸和脯氨酸在内的许多氨基酸残基发生羰基化，这会使蛋白质的疏水表面暴露出来，从而促进蛋白质聚集和变性（Nystrom，2005）。此外，其他氨基酸基团也会与这些羰基残基反应形成席夫碱，这会进一步促进蛋白质聚集（Gorgoulis 等人，2019）。蛋白质聚集物与脂质或糖之间的交联会形成通常在老化组织和衰老细胞中可见的不溶性聚集物，称为脂褐素（稍后会进一步讨论）（Brunk 和 Terman，2002；Gorgoulis 等人，2019）。为了对抗细胞内蛋白质聚集物的异常积累，细胞已知拥有两个系统：未折叠蛋白反应（UPR）和内质网相关蛋白降解（ERAD）（图 2）。ERAD 会诱导未折叠蛋白从内质网运输到细胞质中，由蛋白酶体进行降解。未折叠蛋白反应（UPR）是一种细胞机制，通过增加分子伴侣以及自噬和内质网相关降解（ERAD）系统成分的生成，并促进蛋白质合成的减少，来促进蛋白质稳态（蛋白质内稳态）的恢复。UPR 还可以通过 X 盒结合蛋白 1 和 ATF6a（而非 ATF4 激活）来增加内质网容量以应对蛋白质负担的增加，这会促进磷脂合成，从而促使内质网膜延长（Shaffer 等人，2004 年；Sriburi 等人，2007 年；Bommiasamy 等人，2009 年）。
结合免疫球蛋白蛋白（BiP）是一种存在于内质网中的蛋白质，能够与未折叠/错误折叠蛋白反应并抑制内质网应激（UPR）的关键激活因子IRE1a、ATF6a和类似蛋白激酶R的内质网激酶（PERK）。内质网腔内未折叠/错误折叠蛋白负荷增加会导致BiP从这些蛋白上脱离，转而与未折叠/错误折叠蛋白结合，从而激活UPR（图2）。UPR激活也被证明会增加BiP的翻译（Gulow 等人，2002），这一现象在细胞衰老过程中也有报道（Hernandez-Segura 等人，2018）。事实上，在某些细胞衰老模型中，BiP的mRNA和蛋白质水平被证明会上调；然而，在其他细胞衰老模型中却未观察到这一现象（Pluquet 等人，2015）。还有证据表明，UPR激活可能因不同的细胞衰老机制而异（图1），因为WI38细胞的复制性衰老会导致所有UPR诱导剂（ATF6a、PERK和IRE1a）的激活，而过氧化氢诱导的细胞衰老仅导致PERK激活（Matos 等人，2015）。在文献中可以找到更多内质网应激与细胞衰老之间存在关联的证据（Denoyelle，2006；Rayess 等人，2012；D€orr 等人，2013），同时也有迹象表明所有内质网应激反应诱导剂在细胞衰老中的重要性，Pluquet 等人对此进行了综述（Pluquet 等人，2015）。
2. 自噬与细胞衰老。如图 2 所示，自噬是细胞在内质网蛋白毒性应激和其他应激刺激（如缺氧、氧化应激或营养缺乏）下触发的另一种反应机制（Saha 等人，2018 年）。这种溶酶体“自我吞噬”过程对于维持细胞内合成代谢与分解代谢之间的平衡至关重要。虽然 ERAD 系统仅限于降解泛素连接的蛋白质聚集体，自噬可被细胞用于分解和/或再利用各种受损的大分子、聚集体或包括线粒体、内质网、过氧化物酶体和脂滴在内的细胞器，通过溶酶体消化实现（Saha 等人，2018 年）。由此产生的较小生物分子可以被分泌或用作细胞内合成反应的构建模块。例如，产生的氨基酸可用于蛋白质合成，游离脂肪酸可用于三羧酸循环或β氧化，葡萄糖可通过糖酵解用于 ATP 生成（Gamerdinger 等人，2011 年；Moreno-Blas 等人，2018 年）。起初，人们认为自噬是在应激反应中非选择性激活的；然而，最近的证据表明，某些细胞内成分甚至病原体也可以通过这种机制被选择性降解（Farre 和 Subramani，2016 年）。自噬分为三种变体[巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬（CMA）]，它们主要在货物运输至溶酶体的过程中有所不同。在巨自噬过程中，待降解的货物被双层膜囊泡结构——自噬体所包裹，然后通过微管上的动力蛋白机制运输至溶酶体，形成自噬溶酶体，在其中整个复合物被溶酶体水解酶降解。在微自噬过程中，货物直接被溶酶体吞噬，而在选择性自噬中，蛋白质向溶酶体的运输是通过多分子伴侣复合物来促进的（Moreno-Blas 等人，2018 年；Saha 等人，2018 年）。
在衰老过程中，已知各种组织中的巨自噬（自噬的一种更确切的类型）会下降，而其刺激与模型生物寿命的延长相关（Madeo 等人，2015 年；Moreno-Blas 等人，2018 年）。此外，许多促进模型生物长寿的行为和药物干预措施，如运动、热量限制、雷帕霉素靶蛋白（TOR）或胰岛素/胰岛素样生长因子信号抑制以及沉默调节蛋白或 50 AMP 活化蛋白激酶（AMPK）激活，都已知会诱导自噬（de Cabo 等人，2014 年；D Zhou 等人，2021 年）。在衰老的背景下，自噬比内质网相关降解机制获得了更多的关注，因为在衰老过程中形成的促氧化和易聚集环境中，蛋白酶体无法降解蛋白质聚集体（Kuwano 等人，2016 年）。由于细胞衰老的一个已知特征是受损细胞成分的积累，因此有人提出，衰老过程中自噬的改变可能是衰老表型发展或维持的一个因素（Rajawat 等人，2009 年）。然而，有证据表明，自噬的作用取决于其发生的时间、持续时间以及自噬的类型（一般性或特异性）、自噬体的成分以及诱导或抑制的刺激，它既可以促进衰老，也可以延缓衰老。此外，这种关系在包括关节炎、动脉粥样硬化、癌症和肾病在内的多种病理状况中都发挥着作用（Kang 和 Elledge，2016；Rajendran 等人，2019）。
有证据表明，细胞衰老能够控制巨自噬，不过其影响似乎会因具体情境而异（Kang 和 Elledge，2016）。巨自噬过程中回收的生物大分子已被证明对衰老相关分泌表型（SASP）因子的合成极为重要（Kang 和 Elledge，2016）。与此一致的是，抑制巨自噬已被证实既会损害也会促进 HRAS^G12V 诱导的衰老以及 SASP 的形成（Kang 和 Elledge，2016）。自噬体形成所必需的 ATG7 和 Atg12 的下调会促进人成纤维细胞的早衰（Kang 等人，2011a）。在 Garcia-Prat 及其同事开展的一项研究中，巨自噬受损会通过破坏蛋白质稳态、增加氧化应激和线粒体功能障碍导致年轻肌卫星细胞（对肌肉组织再生至关重要）过早衰老，而自噬的重新建立能够逆转衰老表型并恢复老年肌卫星细胞的再生功能（Garcia-Prat 等人，2016）。
在衰老过程中，细胞内积累的衰老相关分泌表型（SASP）的主要调节因子和转录因子——GATA 结合蛋白 4（GATA4）的稳定性由巨自噬介导。自噬过程中关键受体 SQSTM1/p62 诱导 GATA4 的降解。然而，在衰老诱导刺激作用下，GATA4 与 SQSTM1 的相互作用减弱，导致 GATA4 异常积累，从而通过持续激活 NF-κB 通路过度产生 SASP 介质。此外，在致癌基因诱导的衰老（OIS）过程中，自噬体在高尔基体的反面形成一个复杂的结构，称为 mTOR 自噬空间偶联区（Narita 等人，2011 年），SASP 因子在此处由回收的氨基酸合成。自噬溶酶体在此处积累，形成可重复使用的氨基酸池，然后由 mTORC1 利用以维持包括 IL-6 和 IL-8 在内的 SASP 因子的产生（Narita 等人，2011 年）。
另一方面，Zheng及其同事报告称，衰老的间充质干细胞中巨自噬增加，表现为大量自噬空泡和自噬相关蛋白的上调。此外，在相同类型的细胞中，使用巴弗洛霉素 A1 和 3-甲基腺嘌呤进行自噬的药理学抑制，导致衰老标志物的下调（Zheng 等人，2014 年）。虽然自噬的药理学抑制被证明可以防止人脐静脉内皮细胞过早衰老表型，但它会增加细胞凋亡（Patschan 等人，2008 年）。选择性自噬负责选择性降解错误折叠、氧化或受损的蛋白质，这对于维持细胞蛋白质稳态至关重要。因此，衰老过程中选择性自噬的损伤会导致蛋白质聚集体在细胞内积累，这是细胞衰老的一个已知标志，可促进与年龄相关的疾病的发展（Moreno-Blas 等人，2018 年）。在选择性自噬过程中，将被降解的蛋白质会显示一个暴露的 KFERQ 基序，该基序由 HSC70 分子伴侣和辅助伴侣识别。形成的蛋白质-伴侣复合物随后会被溶酶体跨膜蛋白 LAMP2A 识别，LAMP2A 多聚化形成孔状结构，使此时已变性的蛋白质得以内化，随后被溶酶体水解酶降解（Moreno-Blas 等人，2018 年）。有证据表明，与年龄相关的 CMA 功能下降主要归因于 LAMP2A 表达下调和多聚化受损，这可能与衰老过程中细胞衰老的增加有关，因为 LAMP2A 在衰老的小鼠胚胎成纤维细胞中被证明有所减少（Storer 等人，2013 年）。此外，RNase A（CMA 的靶标）的降解率在细胞衰老期间已被证明会降低（Storer 等人，2013 年对此进行了更详细的综述）。关于 CMA 与细胞衰老的关系仍有许多未知之处，但证据表明 CMA 具有抗衰老作用，这种作用在衰老过程中逐渐丧失。
3. Klotho、自噬与细胞衰老。1997 年，Kuro-o 等人报告称，在小鼠中删除一个未知基因会导致其寿命显著缩短，原因是各种与年龄相关的问题过早出现（Kuro-o 等人，1997 年）。该基因后来被称为“Klotho”，编码一种现在称为“α-Klotho”的蛋白质。此后，又发现了三种同源蛋白质，包括β-Klotho（Ito 等人，2000 年）、KLPH（Ito 等人，2002 年）和Klotho相关蛋白（Hayashi 和 Ito，2016 年），它们在结构、功能和定位上有所不同。α-Klotho和β-Klotho是高度同源的蛋白质，两者都调节哺乳动物的重要代谢过程（Kuro-o，2019 年）；然而，它们在具体功能和定位上存在差异（H Zhou 等人，2021 年）。β-Klotho主要存在于代谢活跃的组织中，如肝脏、肠道、胰腺、卵黄囊、棕色和白色脂肪组织，在那里它介导各种代谢过程，包括脂肪酸代谢、葡萄糖摄取和胆汁酸合成（Ito 等人，2000 年）。另一方面，α-Klotho 在包括脉络丛上皮细胞在内的某些脑结构中高度表达，在垂体中低水平表达（H Zhou 等人，2021 年），并且已知其参与维持体内平衡相关的功能，例如预防炎症和活性氧诱导的氧化损伤、保护干细胞、维持钙离子和磷酸盐平衡、诱导髓鞘形成以及增强神经元的长期功能（Liu 等人，2007 年；Martin 等人，2012 年；Chen 等人，2013 年；Zhou 等人，2018 年；H Zhou 等人，2021 年）。有趣的是，有证据表明α-Klotho 似乎会影响自噬流，这可能与衰老相关疾病的发展有关，因为α-Klotho 在包括大脑、肝脏、肾脏和心脏窦房结在内的各种组织中的表达水平会随着衰老而降低（Duce 等人，2008 年；Yamazaki 等人，2010 年；Semba 等人，2014 年；Akasaka-Manya 等人，2016 年；Zhou 等人，2018 年；H Zhou 等人，2021 年）。事实上，一些研究揭示了α-Klotho与神经退行性疾病之间的关联，比如阿尔茨海默病，其病理生理学特征在于大脑中β-淀粉样蛋白的异常沉积以及神经原纤维缠结的形成，这些通常通过自噬作用被清除。有证据表明，阿尔茨海默病患者和动物模型的大脑中自噬作用受到破坏（DS Yang 等人，2011 年；Castellazzi 等人，2019 年；Pomilio 等人，2020 年），并且这种损伤很大程度上受到与年龄相关的 a-Klotho 表达下降的影响（Zeng 等人，2019 年）。事实上，a-Klotho 的过表达通过抑制 Akt/mTOR 通路激活自噬作用，防止了 BV2 细胞中经 Aβ1-42 纤维处理后的 Aβ 沉积（Zeng 等人，2019 年），并降低了过度磷酸化的 tau 蛋白水平（神经原纤维缠结形成的前体）（Gao 等人，2018 年；Xin 等人，2018 年；Zeng 等人，2019 年）。此外，在 APP/PS1 小鼠（阿尔茨海默病小鼠模型）的大脑中过表达 a-Klotho 可防止脂褐素的异常积累，脂褐素是被认为由氧化蛋白质组成的不溶性自体荧光聚集体，在衰老细胞中细胞内积累（稍后进一步讨论）（Brunk 和 Terman，2002 年；Zeng 等人，2019 年）。这被认为是由 a-Klotho 的自噬激活能力介导的（H Zhou 等人，2021 年）。肾小管上皮细胞中α-Klotho 表达的年龄相关性下降也与慢性肾病等肾问题的发展有关。在培养的人肾小管上皮细胞和单侧缺血再灌注小鼠的细胞中恢复α-Klotho 水平，通过显著抑制 Wnt1 和 Wnt9a 诱导的线粒体损伤，具有线粒体保护作用，从而减少细胞衰老和纤维化病变（Miao 等人，2021 年）。在另一项研究中，暴露于辐射的髓质集合管 3 细胞比对照组表现出更高的细胞衰老，同时α-Klotho 的基因表达降低。在 BALB/c 小鼠的肾脏组织中进一步证实了这一点，这归因于辐射介导的 TNF-α 表达增加，其下调α-Klotho 的表达，并通过降低α-Klotho 胞外结构域脱落酶 ADAM9/10/17 的表达来阻止可溶性α-Klotho 的形成。这可能是放射性肾病发展的基础，放射性肾病是放疗相关的主要并发症（Kim 等人，2021 年）。香烟烟雾是慢性阻塞性肺疾病（COPD）发展的一个主要风险因素，已被证实会促使吸烟习惯者（无论是否患有 COPD）肺部巨噬细胞中α-Klotho 的表达降低。此外，COPD 患者的支气管上皮细胞中α-Klotho 的水平也较低（Li 等人，2015 年；Krick 等人，2018 年），并且在体外实验中，α-Klotho 的过表达被证明能够保护细胞免受香烟烟雾诱导的细胞死亡（Blake 等人，2015 年）。有趣的是，香烟烟雾会短暂激活自噬，从而导致细胞衰老（Fujii 等人，2012 年）。α-Klotho 及其他介质的减少还被证实会通过诱导内皮细胞衰老促进血管功能障碍（心血管疾病发展的前兆）（Jia 等人，2019 年）。
4. 细胞衰老过程中的脂质变化。除了蛋白质，有证据表明脂质大分子，如脂肪酸、鞘脂和甘油脂，可能在衰老表型的发展、维持甚至扩散中发挥作用（Saitou 等人，2018 年）。脂质的两亲性特性使得细胞膜得以形成，不仅限定了细胞（质膜），还限定了细胞内的细胞器。质膜由磷脂、糖脂和胆固醇构成，其流动性取决于这些分子的存在以及脂肪酰链的长度和不饱和度（van Meer 等人，2008 年；Triana-Martinez 等人，2019 年）。如前所述，细胞衰老的一个主要特征是质膜的重塑（Hernandez-Segura 等人，2018 年）。人们认为，衰老过程中脂质生物合成和代谢的上调可能是由于支持膜扩张的脂质需求增加所引发的（Millner 和 Atilla-Gokcumen，2020 年）。还有确凿的证据表明，各种类型的脂质大分子参与了与衰老相关的过程，包括细胞周期停滞、氧化应激反应、炎症以及衰老相关分泌表型（SASP）的产生（Millner 和 Atilla-Gokcumen，2020）。三酰甘油和脂滴的积累也被揭示为成纤维细胞复制性衰老期间的主要脂质变化（Lizardo 等人，2017）。在治疗诱导的衰老期间，脂滴增多以及参与分解活性脂质的酶上调也被报道（Flor 等人，2017）。人们认为脂滴的积累是衰老期间细胞防御机制的一部分，它将不饱和脂肪酸重新定向为三酰甘油，将其沉积在脂滴中，防止其氧化和形成脂质过氧化物（Flor 等人，2017；Lizardo 等人，2017）。在细胞衰老过程中，可能涉及的其他脂质大分子或脂质代谢的干预分子包括神经酰胺、脱氧神经酰胺、鞘氨醇激酶 1 和 2（催化鞘氨醇磷酸化以生成鞘氨醇 -1- 磷酸的酶）、分化簇 36（参与脂肪酸代谢的膜受体）以及肉碱棕榈酰转移酶 1（一种将长链脂肪酰辅酶 A 转化为长链酰肉碱的线粒体转运蛋白跨膜酶）；这些内容已在 Millner 和 Atilla-Gokcumen 的综述中得到了恰当的阐述（Millner 和 Atilla-Gokcumen，2020）。
C. 细胞衰老期间细胞器的结构和功能改变
1. 细胞衰老相关的核改变。一些细胞特征的发展，如转录和蛋白质组学调控以及细胞迁移、增殖、形态和谱系特化，已被证明受到细胞外机械刺激的影响，这种刺激被转化为生化信号（Humphrey 等人，2014 年；Gilbert 和 Swift，2019 年）。附着于细胞膜锚定受体（如跨膜 G 蛋白偶联受体、拉伸激活离子通道或整合素和钙黏蛋白黏附复合物）的细胞骨架丝能够感知来自细胞外基质或邻近细胞的机械刺激（Zuidema 等人，2020 年）。这些丝与细胞核相连，在那里机械刺激由核骨架与细胞骨架连接复合物介导。这种蛋白质结构由三个主要的保守蛋白质家族组成，这些家族已在其他地方进行了相当全面的综述（Gilbert 和 Swift，2019 年）。其中一种类型是核纤层蛋白，它是核纤层的主要成分，核纤层位于核膜内侧，核膜是一种负责容纳细胞核的结构，由内、外两层磷脂双分子层膜以及两层膜之间形成的被称为核周空间的间隙组成，该空间与粗面内质网的腔相连（Gilbert 和 Swift，2019 年）。核纤层蛋白（lamins）属于Ⅴ型中间丝蛋白，是核纤层的结构成分，核纤层为内核膜与染色质之间提供分子界面，对细胞核的粘弹性特性和形状的确定至关重要。核纤层蛋白可分为两类：（i）由 LMNA 基因编码的 A 型核纤层蛋白，可通过选择性剪接产生核纤层蛋白 A 或 C，主要在分化细胞中表达，存在于核纤层和核内；（ii）由 LMNB1 和 LMNB2 基因分别编码的 B 型核纤层蛋白 B1 和 B2，已知在所有哺乳动物细胞中均有表达，几乎仅存在于核周（Gonzalo 等人，2017）。
在真核细胞的细胞核中，常染色质主要位于细胞核内部，而大部分表观遗传沉默的异染色质则分布在细胞核周边区域，并锚定于核膜内侧（Luka sova 等人，2018 年）。这些异染色质与核膜之间的连接被称为异染色质锚定，已被证明在染色质的组织和功能调节中发挥着重要作用，影响基因表达（Holmer 和 Worman，2001 年；Luka sova 等人，2018 年）。异染色质锚定是由内核膜上的锚定蛋白形成的。这些蛋白质能够识别与核纤层相关的异染色质区域，并与核纤层蛋白一起在异染色质和核膜之间起到桥梁作用。核纤层蛋白 B 受体（LBR）属于这一类蛋白质；它在胚胎和未分化细胞中更倾向于与核纤层蛋白 B1 结合，并通过其 tudor 结构域与特定组蛋白修饰标记的染色质区域结合，从而导致基因沉默（Olins 等人，2010 年）。其基因位点的突变已知会导致诸如佩尔格-休特异常等病理异常（卢卡索娃等人，2018 年）。事实上，两种不同的异染色质连接蛋白将增殖细胞与分化细胞区分开来（卢卡索娃等人，2018 年）。在胚胎细胞和未分化细胞中，LBR 异染色质连接蛋白促进染色质结构排列，从而促进增殖诱导基因的表达，而由层粘连蛋白 A/C 和 LEM 结构域（稍后讨论）形成的异染色质连接蛋白促进染色质结构排列，从而促进增殖诱导基因的沉默以及不同分化诱导基因的表达（布拉赫纳和福伊纳，2011 年；卢卡索娃等人，2018 年）。索洛维等人进行的一项研究结果表明，LEM 结构域蛋白的表达具有特定的发育阶段和细胞类型特征，并且在已知的每种不表达 LBR 的细胞类型中均未检测到（Solovei等人，2013 年）。
层粘连蛋白蛋白（主要在 LMNA 基因中）的突变与多种退行性疾病有关，包括具有早衰表型的综合征，如哈钦森-吉尔福德早衰症、限制性皮肤病变和非典型韦纳综合征，周围神经病变，如夏科-马里-图斯病 2B1 型，肌肉营养不良，如埃默里-德雷福斯肌营养不良，以及脂肪营养不良（Gonzalo 等人，2017 年）。研究表明，在细胞衰老过程中，核膜蛋白会发生变化，包括层粘连蛋白 B1（Freund 等人，2012 年）、层粘连蛋白 A、含 LEM 结构域的 LBR 和含 LEM 结构域的蛋白 3 的下调，以及 SUN1 水平的上调（Lenain 等人，2015 年）。SUN1 属于核骨架和细胞骨架连接复合物，如果在衰老过程中发生改变，可能会导致异常的机械力向细胞核的传递，这可能源于细胞机械反应的异常。在细胞衰老过程中，染色质会发生功能和结构上的改变，包括内核膜与着丝粒重复序列的分离、它们向核质的重新定位以及膨胀（Luka sova 等人，2018 年）。特别是，细胞衰老期间观察到的层粘连蛋白 B1 的减少，已被证明会导致异染色质组织结构的改变，促进衰老相关异染色质焦点（SAHF）的形成（稍后进一步讨论），以及核纤层与染色质之间结合完整性的丧失。进一步的研究表明，LBR 和层粘连蛋白 B1 在诱导细胞衰老方面的重要性，因为它们的下调会导致着丝粒异染色质从内核膜分离，并以展开的构象重新定位到核质中，从而导致染色质结构和基因表达的改变（Luka sova 等人，2017 年）。LBR 被证明在癌细胞中与层粘连蛋白 B1 协同表达，因为它们的下调会导致细胞衰老，而层粘连蛋白 B1 基因（LMNB1）的重复则会增加 LMNB1 的表达，从而导致成年发病的常染色体显性遗传性脑白质营养不良（Dreesen 等人，2013 年）。
2. 线粒体功能障碍。线粒体功能障碍在衰老过程中以及多种病理过程中都会发生，其特征表现为线粒体肿胀、线粒体 DNA 突变率增加、嵴减少以及内膜退化，从而导致膜电位下降。尽管线粒体数量增多且体积增大，但其功能却减弱，ATP 生成能力降低，质子泄漏增加，分裂和融合速率减慢，三羧酸循环代谢物积累（Kaplon 等人，2013 年；Gorgoulis 等人，2019 年）。尽管有证据表明功能失调的线粒体在体外细胞培养和体内模型中均会促进细胞衰老，但其具体机制尚不明确（Dai 等人，2010 年；Moiseeva 等人，2009 年；Kang 等人，2013 年；Ogrodnik 等人，2019 年）。
人们认为，应激源导致活性氧（ROS）水平升高是促进细胞衰老的一个重要因素，其机制是通过诱导线粒体功能障碍（Lee 等人，2002 年；Passos 等人，2007 年；Kaplon 等人，2013 年；Miettinen 和 Bjorklund，2017 年；Gorgoulis 等人，2019 年；Ogrodnik 等人，2019 年）（图 1）。在成纤维细胞和癌细胞中，通过激活 p53 或 p21 后细胞内活性氧水平升高，已成功诱导了细胞衰老（Macip 等人，2002 年，2003 年）。此外，在细胞衰老过程中，p16INK4A/Rb 通路已被证明与有丝分裂信号协同作用，刺激细胞内活性氧水平升高，从而激活蛋白激酶 C delta，进一步促进活性氧的生成（Takahashi 等人，2006 年）。有证据表明，在衰老诱导的持续增殖（OIS）期间，由于 RAS 激活而导致的线粒体质量增加和活性氧水平升高，依赖于 Rb 或 p53 信号传导（Moiseeva 等人，2009 年；Ogrodnik 等人，2019 年）。细胞衰老期间的 DNA 损伤反应（DDR）激活也被证明会促进 mTORC1 和 Akt 的激活，从而导致线粒体功能障碍（Correia-Melo 等人，2016 年）。在衰老过程中，细胞内 ADP:ATP 和 AMP:ATP 比率的变化可激活 AMPK，从而导致细胞周期停滞（Birch 和 Passos，2017；Gorgoulis 等人，2019）。这一证据表明细胞周期停滞因素在诱导细胞衰老期间线粒体功能障碍方面具有相关性，并表明与生长诱导因子的相互作用有助于这一过程（Correia-Melo 等人，2016；Ogrodnik 等人，2019）。还有证据表明，衰老期间细胞体积增大可能在衰老期间线粒体功能障碍增加中起作用，因为高细胞质体积已被证明会改变线粒体动力学以及线粒体代谢物的运输（Dalle Pezze 等人，2014），并且通过抑制衰老细胞中的生长信号可以逆转线粒体功能障碍（Passos 等人，2010；Correia-Melo 等人，2016）。此外，在衰老细胞中诱导自噬性线粒体清除（即线粒体自噬）似乎可以减少 SASP（Correia-Melo 等人，2016；Gorgoulis 等人，2019）。关于线粒体功能障碍在体外细胞衰老中所起作用的证据是明确的；然而，在体内对这种关系的描述仍然很少。此外，由于线粒体功能障碍与许多其他细胞过程相关，因此不能将其作为可靠的细胞衰老生物标志物（Gorgoulis 等人，2019 年）。
3. 线粒体功能障碍相关衰老。2016 年，Wiley及其同事描述了一种由线粒体功能障碍诱导的独特衰老类型，他们将其命名为线粒体功能障碍相关衰老（MiDAS）（Wiley等人，2016 年）。该过程未发现与活性氧（ROS）相关的 DNA 损伤有关，而是与 NAD1/NADH 比率增加导致的 AMPK-p53 轴过度激活有关（Wiley等人，2016 年）。AMPK-p53 激活被证明会通过降低 sirtuins 和 ADP 核糖聚合酶的活性来促进细胞周期停滞和 SASP 特征的形成，这两种酶都是 NF-κB 的已知激活剂，NF-κB 是重要的 SASP 调节因子，从而导致 IL-1 依赖性 SASP 支路的下调以及 TNFα、IL10 和 CCL27 表达的增加（Wiley et al., 2016; Birch and Passos, 2017; Gorgoulis等人，2019 年）。此外，MiDAS 相关的 SASP 特征被证明会抑制前脂肪细胞分化并促进角质形成细胞分化，这可能表明 MiDAS 与衰老小鼠中常见的脂肪营养不良和皮肤问题的发展之间存在关联（Wiley等人，2016 年）。
4. 溶酶体功能障碍。如前所述，在细胞衰老过程中，线粒体和溶酶体等功能失调的细胞器会不断累积，因为自噬（它们的主要降解机制）通常会受损（Kang 和 Elledge，2016；Doherty 和 Baehrecke，2018）。因此，在衰老细胞中，溶酶体通常会表现出异常的大小，并且数量异常增多（Robbins 等人，1970）。衰老细胞可能会增加溶酶体的生物合成，以试图补偿功能失调的溶酶体的累积（Westermann，2012；Gorgoulis 等人，2019）。尽管在衰老过程中溶酶体的体积增大，因而内部内容物增多，但其活性往往降低，导致线粒体清除机制受损，正如前面所述，这可能会导致活性氧（ROS）生成增加，从而加剧细胞损伤，进而促进溶酶体功能进一步失调（Park 等人，2018；Gorgoulis 等人，2019）。
此外，与细胞衰老相关的溶酶体区室增大可能是由于其内容物增加所致，这与因活性氧和压力积累而形成的脂褐质的积聚有关（图 1）。脂褐质是不溶性的自发荧光聚集体，肉眼可见其作为黄棕色色素在细胞内积聚，已知其会通过干扰溶酶体/自噬和蛋白酶体的蛋白质降解途径来损害氨基酸的再循环过程（Brunk 和 Terman，2002）。有趣的是，有证据表明脂褐质可能通过增加 Bcl-2 的表达来增强衰老细胞的抗凋亡特性（McHugh 和 Gil，2018）。通过使用生物素化的苏丹黑 B 类似物（GL13）染色或光学显微镜，可以在衰老细胞的溶酶体中观察到脂褐质色素，尽管其存在范围超出了衰老细胞，这使得它不能作为衰老的特异性生物标志物（Terman 和 Brunk，2004；Evangelou 和 Gorgoulis，2017；Evangelou 等人，2017）。
D. 衰老相关分泌表型
大多数衰老细胞的分泌表型会发生显著变化，形成衰老相关分泌表型（SASP），通过中间因子促进旁分泌和自分泌功能。据 Borodkina 及其同事所述，SASP 因子可分为蛋白酶、不溶性细胞外基质蛋白、可溶性信号因子和非蛋白成分（Borodkina 等人，2018 年）。它们还可根据功能分为三大类：（i）与受体结合的因子，（ii）直接起作用的因子，以及（iii）调节因子（Borodkina 等人，2018 年）。与受体结合的因子构成一类可溶性信号分子，它们与特定的细胞膜受体相互作用，引发多种细胞内信号级联反应，从而导致上述衰老样改变的发展。这一组包括趋化因子（CCL-2、CCL-5、CCL-16、CCL-26、CCL-20、GROa、GROb）、白细胞介素（IL-1a、IL-6、IL-8）和生长因子[成纤维细胞生长因子（FGF）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、肝细胞生长因子（HGF）、转化生长因子β（TGFb）]（Borodkina 等人，2018 年）。关于直接起作用的因素，顾名思义，这些分子能够在邻近细胞中直接发挥作用，例如通过切割膜结合蛋白、破坏信号分子以及促进周围细胞外基质的重组。这一组包括基质金属蛋白酶（MMP-1、MMP-3、MMP-10）、丝氨酸蛋白酶（组织型纤溶酶原激活剂、尿激酶型纤溶酶原激活剂）以及自由基（活性氧、活性氮物质）（Borodkina 等人，2018 年）。调节因素是一些化合物，尽管它们本身不具备天然酶活性，但通过与前两组中的因素结合并调节其活性来发挥功能。这一组的例子包括金属蛋白酶抑制剂、胰岛素样生长因子结合蛋白（IGFBP）以及纤溶酶原激活剂抑制剂（Borodkina 等人，2018 年）。值得一提的是，含有微小 RNA 的细胞外囊泡已被发现是 SASP 分泌组的一部分，有证据表明它可能促进诱导或抑制邻近细胞衰老的重要反应（Urbanelli 等人，2016 年）。（Borodkina 等人，2018 年）。
如前所述，衰老相关分泌表型（SASP）因子可通过改变周围细胞的功能和形态以及组织的生物结构来诱导周围微环境的重塑（图 1）（Wang 和 Gundersen，1984；Volonte 等人，2013；James 等人，2015）。负责引发这些变化的 SASP 介质包括细胞增殖生长因子，它们促进细胞器质量的增加，为细胞分裂做准备（Ogrodnik 等人，2019）。然而，由于衰老细胞进入细胞周期停滞，细胞器质量的过度增加反而导致功能失调的细胞器积累（Ogrodnik 等人，2019）。SASP 因子不仅对维持和建立细胞衰老至关重要，还对免疫信号传导、肿瘤发展管理以及许多其他功能具有重要作用（Rodier 等人，2009；Freund 等人，2010；Sagiv 和 Krizhanovsky，2013；Childs 等人，2015）（后文将讨论）。然而，由于衰老过程中细胞凋亡途径的失活（柯克兰和奇科尼亚，2017 年），这些细胞往往会在组织中积聚，这可能会导致 SASP 因子的长期分泌，随着时间的推移，可能会对周围细胞和组织造成损害（博罗迪娜等人，2018 年），并且可能促进一种被称为炎症衰老的低度无菌慢性炎症状态的发展，这种状态被认为与多种衰老相关疾病有关（弗朗切西等人，2018 年）。为了对抗这种情况，在生理条件下，免疫系统能够识别并清除组织中的衰老细胞（布达马贡塔等人，2021 年）。免疫细胞（如巨噬细胞）介导的 SASP 诱导的衰老细胞清除，还允许祖细胞增殖和分化，从而修复受损组织，使细胞衰老成为组织修复和重塑的关键过程（普拉塔等人，2018 年）。衰老细胞的负担决定了衰老对周围组织的影响是有益还是有害。持续的 SASP 信号介导的衰老传播或与年龄相关的免疫系统功能下降，会导致衰老细胞的异常积累，这会削弱细胞衰老的修复作用，并进一步加剧损伤，在某些情况下会导致形成含有衰老细胞和炎症细胞的纤维化瘢痕组织（Sone 和 Kagawa，2005）。
SASP 的免疫功能主要由核因子κB（NF-κB）和CCAAT/增强子结合蛋白（C/EBP）促炎转录因子家族介导。最近发现，cGAS/STING 通路在细胞衰老过程中调节 SASP 的产生。细胞质中的鸟苷三磷酸腺苷合酶检测并结合细胞质中的染色质片段，从而获得生成 20 30 -环鸟苷酸-腺苷酸（由鸟苷三磷酸和腺苷三磷酸生成）的能力。20 30 -环鸟苷酸-腺苷酸激活内质网中 TANK 结合激酶 1 中的干扰素基因刺激物，促进 IRF3 的磷酸化以及 NF-κB 的激活。这两种转录因子随后可迁移到细胞核，在那里它们能够促进 SASP 介质（包括 IL-6、IL-8 和 IFN-β）的表达。细胞质中染色质片段积累的具体机制尚不清楚；然而，一些衰老特征被认为起着作用，比如与衰老相关的核完整性丧失（与层粘连蛋白 B1 表达紊乱有关）以及由于衰老期间出现的异常核和线粒体 DNA 损伤而导致的双链 DNA 片段过度生成（Baker 等人，2016 年）。NOTCH1 信号传导也被发现参与 SASP 的调节。抑制 NOTCH1 已被证明可下调 TGF-β 在分泌组中的整合，并防止 C/EBPβ 的抑制，从而促进 SASP 分泌组（Hoare 等人，2016 年）。有趣的是，在 OIS 期间，NOTCH1 被发现上调（Hoare 等人，2016 年）。本研究观察到，在 OIS 期间，NOTCH1 活性动态波动，相应地改变分泌谱。在转化生长因子β（TGF-β）包含的分泌组（已被证明通过 NOTCH-JAG1 通路促进旁分泌衰老诱导）和以白细胞介素-1α（IL-1α）等促炎细胞因子上调以及 C/EBPb 转录因子的相应上调为特征的促炎谱型之间波动（Hoare 等人，2016 年）。此外，还有多种其他信号通路已被证明参与其中，包括（但不限于）PI3K/AKT/mTOR、p38MAPK 和 JAK/STAT（Sieben 等人，2018 年；Sun 等人，2018 年）。
E. 有丝分裂后衰老
如前所述，细胞衰老最初被描述为有丝分裂细胞增殖能力有限的结果（Hayflick and Moorhead，1961 年）。随着新研究揭示了这一过程背后的复杂机制及其与衰老和病理的相关性，细胞衰老的整体观点逐渐转向一种细胞应激反应机制（Von Zglinicki等人，2021 年）。因此，鉴于最近有证据表明衰老标志物存在于包括成熟神经元、心肌细胞、骨骼肌纤维和骨细胞在内的老年小鼠组织中的有丝分裂后细胞中（Jurk et al., 2012; Farr et al., 2017; Musi et al., 2018; Anderson et al., 2019; Benkafadar et al., 2019; da Silva等人，2019 年），关于细胞衰老是否确实仅限于有增殖能力的细胞这一问题最近被提出。有丝分裂后细胞中细胞衰老的首个证据可追溯到 2012 年，当时尤尔克及其同事报告称，在老年小鼠的小脑浦肯野神经元、皮质神经元和肠肌间神经丛神经元中存在各种衰老标志物（Jurk等人，2012 年）。Jurk及其同事还表明，端粒功能障碍激活的 DNA 损伤反应会诱导衰老神经元的积累（Jurk等人，2012 年）。另外两项近期独立研究提供了有关神经元细胞衰老起始的证据，包括在阿尔茨海默病患者和小鼠模型死后大脑中发现的神经纤维缠结呈现神经元中存在类似衰老的特征（Musi等人，2018 年），以及缺血条件下小鼠视网膜神经节细胞层中出现衰老现象（Oubaha等人，2016 年）。特别地，穆西及其同事能够检测到由 p53、p38MAPK、TGFb 和 NF-jB 调控的基因转录上调，而在乌巴哈等人的研究中，衰老现象从视网膜神经节神经元传播到视网膜小胶质细胞和血管，通过旁观者信号实现（Oubaha等人，2016 年）。
越来越多的证据表明，在衰老过程中，几种终末分化细胞类型会发生细胞衰老；然而，终末分化细胞衰老如何影响组织的完整性和功能，以及它是否驱动衰老目前尚不明确（见（Von Zglinicki 等人，2021 年）综述）。
III. 细胞衰老在生理过程中的作用
由于衰老细胞与衰老及相关的病理过程存在关联，一段时间以来，研究人员一直在组织中寻找针对它们的疗法。然而，尽管衰老细胞在组织中的慢性沉积与某些疾病的病理生理学有关，但急性细胞衰老已被发现对许多稳态过程起着重要作用（Amaya-Montoya 等人，2020 年）（图 3）。如前所述，细胞衰老是通过促进受损细胞清除和促进组织再生来实现组织重塑的关键机制。在皮肤伤口处，已知细胞衰老通过衰老成纤维细胞和内皮细胞分泌血小板源性生长因子 AA（PDGF-AA）诱导肌成纤维细胞分化来刺激伤口闭合（Demaria 等人，2014 年）。这种急性成纤维细胞衰老是由细胞外基质相关信号蛋白 CCN1 诱导的，CCN1 可与细胞黏附受体硫酸乙酰肝素蛋白聚糖和整合素α(6)β(1)结合（Jun 和 Lau，2010 年）。此外，在肝脏组织中，肝星状细胞的衰老能够防止过度纤维化，抑制受损细胞增殖，并促进免疫系统清除衰老细胞（Krizhanovsky 等人，2008 年）。与细胞凋亡类似，有证据表明细胞衰老可作为一种肿瘤抑制机制，因为复制性衰老已被证实能抑制肿瘤细胞增殖（Di Micco 等人，2006 年；Kuilman 等人，2010 年；Rufini 等人，2013 年）。然而，肿瘤衰老细胞也已知会分泌免疫抑制信号，并在癌症发展的早期阶段为肿瘤细胞增殖和转移营造适宜的微环境（Collado 等人，2005 年；Ruhland 等人，2016 年；Demaria 等人，2017 年；Prieto 和 Baker，2019 年）。癌症与细胞衰老的关系复杂，已在其他地方进行了广泛综述（Campisi，2013 年；Liu 等人，2018 年；Calcinotto 等人，2019 年；Prieto 和 Baker，2019 年）。
图 3. 细胞衰老与生理功能。（1）伤口愈合：衰老的成纤维细胞和内皮细胞分泌 PDGF-AA，诱导肌成纤维细胞分化；衰老的肝星状细胞可防止过度纤维化，抑制受损细胞增殖，并向免疫系统发出信号清除衰老细胞。（2）细胞衰老在某些胚胎结构的形成中发挥作用。（3）复制性衰老抑制肿瘤细胞增殖和发展。（4）衰老细胞招募和激活免疫细胞促进功能失调细胞的清除。
在胚胎发育过程中，衰老相关β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）1 和增殖标记蛋白 Ki-67 已在小鼠胚胎的多个区域（如神经管、顶板、后脑、中肾、内淋巴囊、顶端外胚层脊、肠内胚层、咽弓、尾尖以及胎盘合胞体滋养层细胞）以及人类胚胎（中肾和内淋巴囊）中检测到衰老细胞（Munoz-Espin 等人，2013 年；Storer 等人，2013 年；Rhinn 等人，2019 年）。这些细胞表现出细胞增殖受损，同时 SA-β-gal、p21 和 SASP 因子的表达显著增加，但有趣的是，它们似乎并未表现出 DNA 损伤以及细胞周期抑制因子 p53、p16INK4A 和 p19ARF 的表达。这表明胚胎组织中细胞衰老的类型可能有所不同（Rhinn 等人，2019 年）。此外，这一过程已被证明高度依赖于 p21 和 TGF-β/PI3K 通路，因为 p21 缺失的小鼠胚胎已知会出现与化学或抗衰老治疗结果相似的模式缺陷（Munoz-Espin 等人，2013 年；Storer 等人，2013 年；达瓦皮尔等人（2017 年）；吉巴亚等人（2019 年）；里恩等人（2019 年）。这些细胞最终会被巨噬细胞清除，从而导致组织重塑（穆诺兹 – 埃斯平等人，2013 年；里恩等人，2019 年）。自然杀伤细胞在早期妊娠期间子宫内也大量存在，并且已被证明通过与表达 MHC I 的滋养层细胞相互作用分泌促血管生成因子来促进胎盘发育（拉贾戈帕兰，2014 年）。另一方面，衰老的自然杀伤细胞通过 CD158d 受体刺激激活滋养层细胞依赖的 p21 信号通路，促进血管生成和血管重塑，从而介导胚胎着床（拉贾戈帕兰和朗，2012 年；阿马亚 – 蒙托亚等人，2020 年）。到目前为止所讨论的信息强调了慢性细胞衰老由于持续暴露于应激刺激而产生的有害影响，同时认识到急性细胞衰老对于某些稳态生理细胞功能的重要性。关于 SASP 也是如此，因为其内容会根据细胞类型、外部刺激和环境背景而有所不同（Faget et al.,2019; Amaya-Montoya et al., 2020）。这或许有助于解释在各种组织中发现的衰老细胞在特征、功能以及对衰老治疗药物的敏感性方面的差异（稍后会讨论）。
四、细胞衰老的检测与分析
A. 用于评估细胞衰老的标志物
1. β-半乳糖苷酶和 p16。为了在多种细胞类型中识别衰老现象，需要使用多种细胞标志物（YZ Xiao 等人，2020 年），如表 1 所示。最常用的组合是检测在 pH 6.0 时可检测到的 SA-β-gal 活性（Dimri 等人，1996 年）以及肿瘤抑制因子 p16INK4A 的表达。SA-β-gal 是由 GLB1 基因编码的溶酶体β-D-半乳糖苷酶的过度活跃形式，能够催化β-半乳糖苷水解为单糖（Piechota 等人，2016 年）。另一方面，p16 在健康细胞中表达水平较低，但在上皮细胞衰老过程中已被证明会发生磷酸化，通过增强 CDK4/6 的亲和力导致 G1 细胞周期停滞，从而阻止视网膜母细胞瘤蛋白（Rb）的磷酸化，使其持续与负责从 G1 期向 S 期过渡的正向调节转录因子 E2F1 在细胞质中结合（Rayess 等人，2012 年）（图 1）。在细胞衰老过程中，由于溶酶体生物合成增加，pH 值为 6.0 时的 SA-β-gal 活性会增强，而 p16 磷酸化已知有助于诱导和维持细胞衰老（Rayess 等人，2012 年）。SA-β-gal 的最大酶活性的最适 pH 值在 4.0 至 4.5 之间，这与溶酶体的固有 pH 值相对应，该酶就存在于其中。因此，在 pH 值为 6.0 时进行 SA-β-gal 酶活性测试，能够清晰区分高表达和正常表达 SA-β-gal 的细胞，因为该 pH 值已知会使酶活性降低近 99%，因此只有溶酶体含量增加的细胞才具有足够的酶量来显示一定程度的活性（Kurz 等人，2000 年）。pH 值为 6.0 时的 SA-β-gal 活性可通过基于染色底物 5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-半乳糖苷（X-gal）转化为蓝色沉淀的细胞化学测定法进行测量，而 p16 可通过逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）、蛋白质印迹法和单细胞 RNA 测序进行检测。此外，目前用于体外检测 p16 的策略包括使用衰老细胞报告基因，例如在 p16INK4A（CDKN2A）位点敲入荧光素酶的小鼠，称为 p16(LUC)，这使得能够测量 p16INK4A 启动子活性（Burd 等人，2013 年），以及通过 p16-3MR 或 INK-ATTAC 系统分别促进 p16INK4A 共转基因表达绿色荧光蛋白和单体红色荧光蛋白，从而通过流式细胞术分离衰老细胞（Childs 等人，2015 年；Khosla 等人，2020 年）。这些方法已被用于研究和开发基于清除衰老细胞的潜在治疗干预措施，这将在后面进一步讨论。在各种类型的衰老细胞中检测到 p16 的高表达，包括衰老成纤维细胞（Alcorta 等人，1996 年；Robles 和 Adami，1998 年）、角质形成细胞（Loughran 等人，1996 年）、尿路上皮细胞（Jarrard 等人，1999 年）、胰腺β细胞（Krishnamurthy 等人，2006 年）、新兴肿瘤以及周围基质细胞（Burd 等人，2013 年）。此外，已有报道指出，在小鼠组织衰老过程中，p16 表达细胞会逐渐增多，比如在骨骼肌、眼睛、脂肪组织（Baker 等人，2011 年）、胰腺（Krishnamurthy 等人，2006 年）、肾脏、心脏和血管（Baker 等人，2016 年；Shimizu 和 Minamino，2019 年）中。在大多数衰老细胞中，包括真皮成纤维细胞、表皮角质形成细胞、人脐静脉内皮细胞培养物、人乳腺上皮细胞、新生儿人黑素细胞以及良性前列腺增生中相当一部分衰老的上皮细胞，都能检测到 pH 值为 6.0 时的 SA-β-gal 高活性（Castro 等人，2003 年）。然而，也有报道称，特定的非衰老细胞，如活化的巨噬细胞，会同时表现出 pH 值为 6.0 时的高 SA-β-gal 活性和 p16 表达（Hall 等人，2016 年，2017 年），而某些衰老细胞，如衰老的老年卫星细胞，尽管 p16 高表达，但在 pH 值为 6.0 时却未显示出 SA-β-gal 活性的增加（Sousa-Victor 等人，2014 年）。总的来说，这些证据表明，尽管这两种生物标志物的组合在大多数情况下能够准确检测细胞衰老，但不能完全认为其具有敏感性和特异性；因此，通常会测量其他已知的不太特异的细胞衰老生物标志物来确认评估结果，例如 SASP、肿瘤抑制基因 p53/p21、端粒长度、增殖标志物蛋白 Ki-67、簇集素、SAHF、核纤层蛋白 B1 和 LBR。
2. 肿瘤抑制基因 p53/p21、其他 DNA 损伤反应标志物以及细胞周期停滞。如前所述，p53 和 p21 的异常高表达是细胞衰老的一个毋庸置疑的特征；然而，这并非特异性表现，因为这两种基因在细胞凋亡和短暂的细胞周期停滞期间似乎也会上调（Wang 等人，2015 年；YZ Xiao 等人，2020 年）。实际上，尽管 p21 是一种 CDK 抑制剂，并且在多种诱导衰老的刺激下会上调，但有证据表明，它可以在不依赖 p53 的情况下被激活，并且对细胞周期进程也至关重要（Schwaller 等人，1997 年；Jung 等人，2010 年）。此外，尽管 p53 和 p21 通常在衰老诱导期间细胞周期停滞的启动中起重要作用，但如果 DNA 损伤持续存在，p53 以及随之而来的 p21 信号可能会随时间推移而减弱。这被认为是因为 E2F 目标（属于稍后讨论的 SAHF）的异染色质化延长了促进细胞周期进程基因的抑制（Narita 等人，2003 年；He 和 Sharpless，2017 年）。如前所述，DNA 损伤反应（DDR）激活的主要指标之一是组蛋白 H2A 变体 H2AX 上丝氨酸 139 位点的磷酸化，即γ-H2AX；然而，它并非细胞衰老所特有，因为在其他 DDR 被激活的情况下也能观察到，比如细胞凋亡中的 DNA 片段化，甚至在与 DDR 无关的功能中也能观察到（Rogakou 等人，1999 年；Turinetto 和 Giachino，2015 年；Georgoulis 等人，2017 年）。还有其他一些指标，尽管使用频率较低，但也可用于检测细胞衰老过程中的 DNA 损伤。这包括 ATM、ATR、肿瘤抑制因子 p53 结合蛋白 1、RAD51 重组酶以及 MRE11/RAD50/NBS1 复合物，这些可通过共免疫荧光染色后的荧光显微镜检测（Rothkamm 等人，2015 年）。增殖标志物表达的降低也被用作细胞衰老检测的补充生物标志物。Ki-67 蛋白，通常简称为 Ki-67，是一种由 MKI67 基因编码的核蛋白，其缺失与细胞衰老期间细胞增殖的停滞有关（但并非唯一原因）。Ki-67 可通过免疫染色检测，在细胞间期可在细胞核中发现，而在有丝分裂期则分布于染色体表面（Cuylen 等人，2016 年；YZ Xiao 等人，2020 年）。另一种常用于辅助检测细胞衰老的增殖标志物是增殖细胞核抗原（PCNA），通常通过免疫组织化学染色进行评估（Nagai 等人，2014 年；El Hasasna 等人，2015 年）。这种环状同三聚体位于一个庞大且复杂的蛋白质网络中心，负责调节和协调一系列确保正确 DNA 复制的重要过程，如错配修复、核苷酸切除修复、无错损伤绕过、Okazaki 片段成熟、翻译合成、姐妹染色单体粘连、染色质组装、S 期特异性蛋白水解以及断裂诱导复制（Boehm 等人，2016 年）。在细胞衰老过程中，PCNA 表达水平较低，尽管这种表达方式是非特异性的，因为静止细胞也表达相同水平的 PCNA，而且正常增殖细胞和肿瘤细胞的 PCNA 表达也不一致。此外，PCNA 的表达在细胞周期中是变化的，在 S 期表达量最高（Jurikova 等人，2016 年）。有趣的是，血清处理会使静止细胞在重新进入细胞周期时 PCNA 水平升高（Almendral 等人，1987 年），这突显了其对细胞周期进程的重要性（Jurikova 等人，2016 年）。
3. 端粒长度。细胞遗传物质持续受到周围刺激的影响，这很容易导致损伤和染色体侵蚀。为防止这种情况发生，染色体的每条臂末端都有被称为端粒的核蛋白结构（格雷德，1991 年；特纳等人，2019 年）。这些结构由高度保守的六聚体 50 -TTAGGG- 30 并列重复序列组成，形成特殊的 T 环构象，以及一条富含 G 的 30 -AATCCC-50 链，称为 G 链，它向外突出并侵入 50 双链端粒双链，形成 D 环（特纳等人，2019 年）。此外，端粒还与专门的蛋白质相关联，即构成保护复合体的蛋白质。这种结构有助于防止端粒降解，并调节负责合成新端粒重复序列的核糖核蛋白复合体（即端粒酶）的活性（特纳等人，2019 年）。这种酶复合体由负责通过复制其端粒酶 RNA 组分来催化新端粒重复序列合成的端粒酶逆转录酶亚基组成（格雷德和布莱克本，1989 年）。大多数哺乳动物细胞类型不会大量表达这种酶复合物，或者即便表达，在大多数情况下端粒酶活性也会因端粒重复序列含有的 RNA 与端粒酶 RNA 组分的竞争性结合而受到抑制，因为同源重组介导的端粒替代延长可能会抵消端粒的侵蚀效应（Sobinoff 和 Pickett，2017；Turner 等人，2019）。这两种机制都能延缓细胞复制相关的端粒侵蚀；然而，端粒在每次细胞分裂时仍会缩短。当端粒长度达到临界水平时，保护复合物将无法再发挥其功能，使染色体末端容易受到破坏性因素的影响（Turner 等人，2019）。受保护复合物功能受损影响的一个过程是 DNA 损伤反应（DDR）的激活。端粒侵蚀使双链染色体末端暴露，被 DDR 识别为双链断裂（Fumagalli 等人，2012）。据报道，保护复合体中的两种蛋白质 POT1 和 TRF2 分别抑制 ATR 激酶和 ATM 激酶通路（Sfeir 和 de Lange，2012），这两条通路最终都会激活 p53，从而可能导致细胞周期停滞（图 1）。鉴于人类细胞中端粒酶的表达量不足以完全抵消端粒的逐渐侵蚀，DNA 损伤反应会持续激活（Engin 和 Engin，2021）。如前所述，这类似于细胞衰老的一个特征；事实上，端粒缩短被认为是上述与复制相关的衰老的决定性原因，并且与体内衰老相关（Herranz 和 Gil，2018）。然而，尽管端粒长度常被用于确认其他标志物，但目前尚无令人信服的证据表明其作为细胞衰老生物标志物具有高度特异性（YZ Xiao 等人，2020）。端粒长度的测量可以使用 Southern 印迹法（Kimura 等人，2010）；采用流式细胞术结合 Flow-FISH 技术，该技术包括使用特定合成肽进行原位杂交，这些肽模拟与端粒互补的 DNA 序列，并用低分子量荧光染料标记，从而通过流式细胞术进行定量测量（Bradford 等人，2009 年；YZ Xiao 等人，2020 年）；以及定量聚合酶链反应（qPCR；Lin 等人，2019 年）。
表 1 目前使用的细胞衰老生物标志物总结：不同细胞/细胞类型在衰老时生物标志物存在的示例（生物标志物表达）；生物标志物质量（特征）；以及检测方法（检测）
4. 簇集素。簇集素（也称为载脂蛋白 J）是由位于 8 号染色体上的 CLU 基因编码的一种伴侣蛋白，在多种细胞组织中以核、胞质或分泌型异构体的形式存在（Poon 等人，2000 年）。该蛋白已被报道在脂质运输、膜回收、细胞黏附和细胞死亡等多种重要生物过程中发挥作用。它在高密度脂蛋白中具有载脂蛋白的功能（de Silva 等人，1990 年），并且在分泌蛋白的细胞外折叠过程中发挥功能，有助于防止病理性蛋白质聚集（Poon 等人，2000 年）。因此，簇集素与阿尔茨海默病中异常的蛋白质稳态相关的 Ab 聚集/清除改变有关（被认为是阿尔茨海默病晚期发病的第三大重要遗传风险因素（Foster 等人，2019 年））。在多种晚期转移性癌症中也检测到了簇集素异常高水平的存在（Zhou 等人，2015 年）。还已知，簇集素参与其他病理生理过程，例如免疫调节，包括介导 NF-jB 通路、补体介导的细胞溶解、氧化应激、程序性细胞死亡、通过调节 ERK 1/2 信号通路促进细胞存活以及基质金属肽酶 -9 过度表达（Koltai，2014），抑制 BAX 线粒体膜（Zhang 等人，2005）。通过激活磷脂酰肌醇 3-激酶/蛋白激酶 B 通路刺激细胞增殖来防止细胞衰老（YJ Zhang 等人，2019 年）。在包括多形性胶质母细胞瘤或 WI-38 成纤维细胞在内的某些衰老细胞中观察到高水平的聚集，这使它们成为公认的细胞衰老生物标志物（Matos 等人，2012 年；Li 等人，2013 年）；然而，如前所述，它缺乏特异性。其检测可通过 RT-qPCR 或蛋白质印迹法进行。
5. 衰老相关异染色质焦点。细胞的遗传物质可以组织成两种主要类型的染色质：（一）常染色质，其中大多数活跃转录的基因位于此，其在间期呈现松散的构象，并在 S 期早期复制；（二）异染色质，其在间期呈现高度浓缩的构象，在 S 期晚期复制，主要由被抑制的基因构成（Zhang 和 Adams，2007）。这种类型的异染色质又分为组成型异染色质，主要由重复序列组成，这些序列在细胞生命过程中保持不变，存在于端粒或位于着丝粒附近的随体中，以及兼性异染色质，其受发育调控，由常染色质转变为异染色质，以永久性沉默特定基因（Craig，2005；Zhang 和 Adams，2007）。SAHFs 是在细胞衰老过程中形成的可选择性异染色质的特化区域，其对异染色质的特定标志物呈阳性，如二甲基化或三甲基化赖氨酸 9 组蛋白 H3（H3K9Me2/3）、异染色质蛋白 1（HP1）、组蛋白 H2A 变体巨 H2A（mH2A）和抗沉默功能 1（ASF1）（Raghuram 和 Mishra，2014；YZ Xiao 等人，2020）。它们最初由 Narita 等人在 2003 年描述，当时他们注意到衰老细胞显示出 30 到 50 个明亮的 DAPI 染色 DNA 焦点（Narita 等人，2003；Zhang 和 Adams，2007）。衰老细胞的核结构会发生普遍变化，其中包括在细胞增殖诱导基因（如 E2F 目标基因，如细胞周期蛋白 A，其对进入 S 期至关重要）的启动子中形成 SAHF（Narita 等人，2003；Zhang 等人，2007），这有助于诱导和维持细胞衰老所必需的细胞周期停滞。在细胞衰老过程中异染色质的丧失已被报道与遗传不稳定性的增加相关，从而导致双链断裂修复能力受损（Gorbunova 和 Seluanov，2016）。如前所述，衰老相关 DNA 焦点（SAHF）可通过 DAPI 细胞染色观察到，通常呈现更紧密的结构（Xiao YY 等人，2020 年）。OIS 和复制性衰老的小鼠胚胎成纤维细胞似乎并未显示出 SAHF 点状结构（Kennedy 等人，2010 年）。这一最新证据对 SAHF 对细胞衰老的特异性提出了质疑，表明其可能不适合作为单独检测衰老的生物标志物，而应与其他生物标志物结合使用以获得更可靠的评估（Xiao YY 等人，2020 年）（图 1）。
6. 衰老细胞中核纤层蛋白的改变。如前所述，在细胞衰老过程中，染色质会发生功能和结构上的改变，包括其膨胀以及向核质的重新定位，同时内核膜与着丝粒重复序列之间的结合也会解离（Luka sova 等人，2018 年）。在一项研究中，无论是复制性衰老还是由端粒酶抑制诱导的衰老（OIS），均通过直接刺激存在于原代人类和小鼠细胞系中的 p53 或 pRB 通路导致 Lamin B1 的丢失（Freund 等人，2012 年）。在细胞凋亡过程中，核纤层蛋白会被半胱天冬酶降解，从而形成 Lamin B1 降解的最终产物；然而，在这项研究中，衰老细胞并未显示出这些产物，而且半胱天冬酶抑制剂似乎并未影响细胞衰老过程中所报道的 Lamin B1 的丢失（Freund 等人，2012 年）。相反，Lamin B1 水平在衰老过程中的下降被归因于 Lamin B1 mRNA 稳定性的降低（Freund 等人，2012 年）。在另一项研究中，Dreesen 及其同事进一步报告称，在人类皮肤成纤维细胞和角质形成细胞的衰老过程中，Lamin B1 蛋白质水平下降（Dreesen 等人，2013 年）。这种减少被证实是由 miRNA-23a 对 LMNB1 转录和翻译的负调控所致，并且在自然衰老的人类皮肤组织中也有观察到（Dreesen 等人，2013 年）。有趣的是，LMNB1 的过表达和缺失都会导致增殖受损，但只有 LMNB1 的过表达会促进细胞衰老。这可能是因为在分化过程中，LBR 和层粘连蛋白 B1 的功能被层粘连蛋白 A/C 及其特异性结合蛋白所取代（Luka sova 等人，2018 年）。这种效应进一步受到端粒酶诱导表达或 p53 失活的抑制。相反，LMNB1 和 LMNA/C 的共同下调会加重衰老表型（Dreesen 等人，2013 年）。此外，Sadaie 等人进行的一项研究报道，细胞衰老的诱导导致层粘连蛋白 B1 在富含 H3K9me3 的异染色质区域（异染色质区域）中特异性减少，这表明促进了 SAHF 的形成（Sadaie 等人，2013 年）。此外，Sadaie 等人观察到层粘连蛋白 B1 与 H3K27me3 标记的基因丰富区域的结合增加（Sadaie 等人，2013 年）。这些证据表明，染色质的空间组织确实是调控基因组功能以及根据外部机械刺激调节基因表达的一个主要因素（Chandra 等人，2015 年；Gilbert 和 Swift，2019 年）。更多研究证实了细胞衰老过程中由于 p53 和 Rb 轴的激活导致的层粘连蛋白 B1 表达降低，包括 Shimi 等人（2011 年）和 Shah 等人（2013 年）的研究。尽管有这些证据，但两项独立研究的结果表明，层粘连蛋白在这一功能中并非不可或缺，因为缺乏层粘连蛋白 B1 和 B2 的小鼠细胞培养物即使没有层粘连蛋白 A/C 似乎也保持了正常的核结构（Kim 等人，2011 年；SH Yang 等人，2011 年）。这被认为是因为 LBR 能够附着于内核膜的其他跨膜结构域（Solovei 等人，2013 年）。Arai 等人开展的一项研究进一步证明了 LBR 下调与细胞衰老诱导的相关性，该研究指出，由于过量的胸腺嘧啶导致 LBR 敲低，从而在 HeLa 细胞和正常人类二倍体成纤维细胞 TIG-7 中诱导了细胞衰老（Arai 等人，2019 年）。然而，尽管这些证据清楚地表明了层粘连蛋白 B1 和 LBR 在细胞衰老发展中的重要性，但也有证据表明，这两种蛋白质的下调在每种细胞类型中都不足以诱导细胞衰老（Arai 等人，2019 年）。具体而言，Luka sova 等人（2017 年）报告称，在 MCF7 和 U2OS 细胞中，通过小发夹核糖核酸介导的层粘连蛋白 B1 和 LBR 下调不足以诱导衰老，尽管与亲代细胞相比，细胞克隆后细胞增殖速度变慢，且由于微核形成增加，核膜通透性更高。这表明还需要其他因素来触发细胞衰老（Lukasova等人，2017 年）。
总的来说，这些研究结果表明，层粘连蛋白 B1 和 LBR 的评估（例如 RT-qPCR、蛋白质印迹法或免疫组织化学）是检测细胞衰老的一种可靠方法；然而，其特异性和敏感性仍有待提高。
未完待续，接下篇。
参考文献（略）。
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专辑总目录（衰老表型与机制及生殖衰老和性腺早衰系列）已经发出文章为蓝色。
（1）特纳综合征的演变（链接）
（2上）特纳综合征女孩和妇女管理的临床实践指南：2016年辛辛那提国际特纳综合征会议论文集（链接）
（2下）特纳综合征女孩和妇女管理的临床实践指南：2016 年辛辛那提国际特纳综合征会议论文集（链接）
（3）2024循证指南：卵巢早衰（ESHRE、ASRM、CRE-WHiRL和 IMS共同制定 ）（链接）
（4）原发性卵巢功能不全的研究进展
（5、1）原发性卵巢功能不全的线粒体功能障碍
（6）线粒体核糖体蛋白 MRPS22 突变导致原发性卵巢功能不全
（7）范科尼贫血通路FANCM基因纯合突变导致早发性卵巢功能不全的致病机制
（8）TP63 截短突变通过增强 CLCA2的转录激活导致细胞凋亡增加和卵巢早衰
（9）在小鼠模型中，人类纯合 HELQ 错义变体不会导致卵巢早衰
（10）对卵巢早衰复杂性的遗传学见解
（11）卵巢早衰症致病性突变的概况
（12）下一代测序筛查匈牙利患者卵巢早衰相关基因
（13）卵巢早衰患者的全外显子组测序：早期检测和早期干预
（14）卵巢早衰的寡基因基础：一项观察性研究
（15）卵巢早衰患者 DNA 双链断裂遗传变异
（16）人类衰老的代谢组学：进展、挑战和机遇
（18、5）运动保持健康的标志
（19）女性和男性不育症的遗传学
（20）卵巢早衰患者自身免疫性疾病的研究现状
（21）靶向全外显子组测序和果蝇建模，揭示原发性卵巢功能不全的分子基础
（22）疑似卵巢早衰的诊断挑战
（23）卵巢早衰：过去、现在和未来（1-5）
（24）全外显子组测序揭示卵巢早衰患者SALL4变异：基因型与表型相关性的最新进展
（25）卵巢早衰妇女严重自身免疫性疾病过多：一项基于人群的研究
（26）女性生殖衰老的多组学见解
（27）特纳综合征中的高血糖：影响、机制和未来研究领域
（28）特纳综合征与长期临床特征相关的遗传变异分析
（29）生长激素治疗特纳综合征女孩代谢综合征的长期前瞻性研究
（30）特纳综合征：皮肤、肝脏、眼睛、牙齿和耳鼻喉科评估应得到改善
（31）特纳综合征患者的AMH和其他卵巢功能标志物——从儿科到妇科随访过渡的单中心经验
（32）特纳综合征女孩青春期和成年身高的正常化：瑞典生长激素试验开始向成年过渡的结果
（33）脆性 X 综合征
（34）育龄妇女中基于人群的 FMR1 携带者筛查
（35）FMR4 表达水平与 FMR1 前突变携带者卵巢储备标志物的相关性
（36）FMR1 CGG 重复在卵巢早衰和卵巢储备功能减退的中国女性中的意义
（37）FMR1 前突变携带者壁颗粒细胞中抗苗勒管激素表达水平失调
（38）女性脆性X染色体前突变：认识到原发性卵巢功能不全以外的健康挑战
（39）TP-PCR检测育龄妇女和卵巢早衰妇女FMR1基因的分子特征
（40）自身免疫性甲状腺疾病中的MicroRNAs及其作为生物标志物的作用
（41）甲状腺自身免疫中的趋化因子
（42）Graves病的基因型–表型相关性
（43）影响性腺和肾上腺的罕见遗传性类固醇生成缺陷
（44）隐睾症和睾丸退化的遗传学
（45）雄激素合成与作用基础
（46）药物管理的表型变异：脆性X综合征的最新进展
（47）回溯：精原干细胞的细胞功能与JAKSTAT信号通路的关系
（48、1）与卵母细胞成熟相关的卵母细胞能力生物标志物：综述
（48、2）哺乳动物卵母细胞的非整倍体和母体衰老的影响
（49）外显子组测序鉴定与沙特女性继发性闭经和卵巢早衰 （POI） 相关的新变异
（50）卵巢早衰患者 DNA 双链断裂遗传变异
（51）卵巢早衰症的病因及治疗研究进展
（52）卵巢早衰：遗传原因和表型谱的新视角 _内分泌评论
（53）人类卵巢衰老生物学机制的遗传学见解
（54）卵巢早衰患者的全外显子组测序：早期检测和早期干预
（55）ESR1、HK3和BRSK1基因变异与自然绝经年龄和卵巢早衰有关
（56）早期卵巢衰老的遗传易感性增加了后代的新发突变率
（57）NADase CD38 是卵巢衰老的关键决定因素
（58）与原发性卵巢功能不全相关的选定遗传因素
（59）FSHR、ESR1 和 BMP15 多态性与原发性卵巢功能不全的相关性及荟萃分析
（60）基于干细胞的治疗潜力在女性卵巢衰老和不孕症中的应用
（61）卵巢早衰：不同病因的表型特征
（62）原发性卵巢功能不全的遗传学：新发展和机遇
（63）使用全面的基因和自身抗体检测提高原发性卵巢功能不全的诊断精度
（64）通过分子细胞遗传学方法诊断的与卵巢早衰相关的 X 染色体重排：病例报告和文献回顾
（65）全外显子组测序揭示了卵巢早衰患者新的潜在基因和变异
（66）卵巢早衰患者全外显子组测序：早期发现和早期干预
（67）子宫内膜异位症对卵巢衰老的影响：从基础科学到临床管理
（68）卵巢早衰的治疗选择：更新的综述
（69）卵巢内富含血小板的血浆对卵巢储备不良或卵巢功能不全女性的价值：系统评价和荟萃分析
（70）卵巢内富血小板血浆：现状
（71）卵巢对卵巢内富血小板血浆（PRP）给药的反应：假说和潜在作用机制
（72）通过全外显子组测序在33名患有卵巢早衰的法国女性中鉴定出基因变异
（73）卵巢早衰（自然综述）
（74）卵巢早衰：长期影响的背景
（75）与卵巢早衰相关的致病性遗传变异的渗透
（76）生殖行为与焦虑相关疾病的共同遗传基础
（77）卵巢储备对子宫内膜异位症患者辅助生殖和围产期结局的影响：一项回顾性研究
（79）TLR信号通路及主要免疫细胞和表观遗传学因素在不孕症诊断和治疗中的作用
（80）FSH 的分子作用机制
（81）FSHR 反式活化和寡聚化
（82）性腺外 FSHR 的表达和功能——是真的吗？
（83）提高高龄育龄妇女胚胎基因组和生殖能力评估的过去、现在和未来策略
（84）促卵泡激素受体 （FSHR） 多态性和多囊卵巢综合征
（85）促卵泡激素受体的结构–功能关系
（86）细胞内促卵泡激素受体运输和信号转导
（87）长链非编码核糖核酸 SNHG18 通过破坏卵巢衰老中的糖酵解诱导人颗粒细胞凋亡
（88）女性生殖障碍与抑郁或心境恶劣的流行病学和遗传学关联：一项孟德尔随机化研究
（89）对 500 名 POI 患者进行下一代测序，确定了新的负责单基因和寡基因变异
（90）在一组家族性卵巢早衰病例中进行全外显子组测序，在 50% 的家庭中存在广泛的致病性或可能的致病性变异
（91）先天性中枢性腺功能减退症的遗传学
（92）先天性雌激素生物合成障碍及其作用
（93）卵巢功能不全和卵泡发生缺陷的遗传学
（94）抗苗勒管激素的遗传学及其信号通路
（95）全外显子组测序揭示了卵巢早衰患者的新潜在基因和变异
（96）卵巢早衰的潜在治疗选择：实验和临床证据
（97）卵巢早衰–需要基因组图谱
（98）女性不孕症遗传病因研究进展
（99）卵巢早衰的分子遗传学
（100）表观遗传学与女性生殖衰老
（101）孕酮：肠道的神经保护性类固醇
（102）牛磺酸缺乏是衰老的驱动因素
（103）与卵巢早衰相关的致病性遗传变异的渗透
（104）衰老和年龄相关疾病中的线粒体和代谢功能障碍
（105）衰老中的细胞衰老：从机制到治疗机会
（106）衰老表观基因组及其再生
本文：（107）老化中的细胞衰老：从机制到治疗机会（上）
（107）老化中的细胞衰老：从机制到治疗机会（下）
（108）用新兴的复兴战略让时光倒流
（109）自噬与年龄相关性疾病的细胞生物学
（110）自噬与疾病：未解之谜
（111）自噬体成熟的机制、调控和病理生理意义
（112）自噬与心脏衰老
（113）自噬的治疗性调节：哪种疾病是第一位的
（114）去乙酰化酶介导的自噬调控机制及其对疾病的影响
（115）自噬体生物合成与人类健康
（116）饥饿反击：自噬的表观遗传记忆
（117）衰老的表观遗传学调控：对衰老和疾病干预的启示
（118）健康衰老与疾病中的自噬
（119）细胞衰老在衰老和内分泌疾病中的作用
（120）生命、死亡和自噬
（121）DNA损伤在衰老过程中的核心作用
（122）衰老是神经退行性疾病的危险因素
（123）cGAS–STING驱动衰老相关炎症和神经退行性疾病
（124）STING1网络调节自噬和细胞死亡
（125）分泌的免疫代谢物对免疫细胞功能的作用
（126）衰老的免疫系统促使实体器官衰老和老化
（127、1）衰老的表观遗传调控：对衰老和疾病干预的影响
（127、2）瞄准“衰老的标志”来减缓衰老和治疗与年龄相关的疾病：事实还是虚构？
（128）从衰老研究的发现到健康衰老的治疗方法
（129）衰老中的细胞衰老：从机制到治疗机会
（130）破解女性生殖衰老，促进健康长寿
（132）炎症、表观遗传学和新陈代谢与细胞衰老趋同：调节和干预
（133）抑制IL-11信号传导延长哺乳动物的健康寿命和寿命
（134）炎症与衰老：信号通路和干预疗法
（135）衰老特征表现出特定器官的时间特征
（136）疾病和衰老中的基因调控网络
（137）功能失调的T细胞线粒体导致过早衰老
（138）深入了解T细胞在免疫器官衰老和年龄相关疾病中的作用和机制
（139）构建T细胞室：免疫细胞发育如何塑造功能
（140）T细胞衰老过程中的线粒体
（141）T细胞衰老的免疫学和细胞生物学
（142、2）衰老 T 细胞系统的特征
（142、3）免疫衰老的 T 细胞真的衰老了吗？
（142、4）探究运动对 CD4+ T 细胞可塑性的作用
（142、5）T 细胞在年龄相关疾病中的作用
（142、7）通过靶向组织环境内的相互作用来增强衰老过程中的免疫力
（143）T 细胞在健康和疾病中的应用
（144）染色质和基因组不稳定性在细胞衰老中的作用及其与衰老和相关疾病的相关性
（145）染色质生物学和表观遗传学代谢格局的演变
（146）异染色质：衰老的表观遗传学观点
（147）脂滴和过氧化物酶体共同调节，以响应单不饱和脂肪酸，从而延长寿命
（148）用mTOR抑制剂靶向衰老生物学
（149）mTOR在营养、生长、衰老和疾病之间的关系
（150）与衰老相关的转录延长变化影响寿命
（151）肌肉干细胞与细胞外基质在组织微环境中的堵塞过程
（152）舒适和压力下的骨骼肌干细胞
（153）光生物调节对衰老骨髓间充质干细胞具有再生作用
（154）干细胞稳态和衰老过程中线粒体内质网串扰的动态调节
（155）骨骼肌干细胞研究进展
（156）肌肉骨骼稳态、疾病和再生中的细胞衰老
（157）GDF15通过增强肌肉的能量消耗来促进减肥
（158）生长激素对脂肪组织的影响：旧的观察，新的机制
（159）炎症和肿瘤进展：信号通路和靶向干预
（160）JAK-STAT信号通路的进化认知：自身免疫性疾病与癌症
（161）JAKSTAT信号通路：从实验室到临床
（162）The JAK-STAT pathway at 30（JAK-STAT 通路30年）
（163）衰老的代谢根源：干预机制和机会
（164）脂解：脂肪储存中脂质动员的细胞机制
（165）脂滴和过氧化物酶体共同调节，以响应单不饱和脂肪酸，从而延长
寿命
（166、1）脂肪生成的生理和病理作用
（166、2）脂肪生成与衰老之间的相互作用：多酚在对抗脂肪生成相关衰老中的作用
（167）脂解：脂肪储存中脂质动员的细胞机制
（168）脂吞噬是一种选择性自噬，在代谢紊乱中的调节、功能和作用
（169）肠鞘脂具有代际神经保护作用
（170）衰老选择性地抑制白色和棕色脂肪组织中脂质丰度的振荡
（171）独立调节与年龄相关的脂肪积累和寿命
（172）衰老特征表现出特定器官的时间特征
（173）母体衰老通过甜甜圈形线粒体的传递增加后代成年后的体型
（174）衰老图谱揭示了一个衰老样发炎的生态位，减缓了肌肉再生
（175）人纤维化免疫学
（176）纤维化：从机制到药物
（177）理解衰老的甲基团
（178）评估下的衰老：希望与挑战的再审视
（180）神经退行性变的聚合途径，从遗传学到机制
（182、4）端粒生物学障碍中的 DNA 甲基化变异与表观遗传学衰老
（182、5）端粒功能与调控：从鼠类模型到人类衰老与疾病
（183）靶向衰老细胞以改善人类健康
（184）溶酶体在代谢和自身免疫性疾病中的作用
（185）针对人类疾病中的溶酶体：从基础研究到临床应用
（186）溶酶体生物学在自噬中的作用
（187）细胞命运的溶酶体质量控制：人类疾病的新治疗靶点
（188）溶酶体作为信号传导、代谢和质量控制的细胞中心
（189）从外周到神经元的溶酶体脂质信号调节寿命
（190）间歇性和周期性禁食、长寿和疾病
（191）饮食限制促进健康长寿的分子机制
（192）Sestrin是干细胞功能和寿命对膳食氨基酸反应的关键调节因子
（193）细胞衰老：从抗癌武器到抗衰老靶点
（194）利用衰老治疗癌症
（195）癌症细胞治疗诱导和自发衰老的机制及意义
（196）癌症细胞衰老的临床检测及预后意义
（197）衰老的肿瘤细胞：癌症斗争中被忽视的对手
（198）炎症促进突触核蛋白病的传播
（199）炎症和衰老：信号通路和干预疗法
（200）炎症、表观遗传学和代谢趋同于细胞衰老：调节和干预
（201）细胞衰老的生理和病理后果
（202）衰老中的分子损伤
（203）衰老和长寿中的宿主和微生物群代谢信号
（204、1）细胞衰老的多种特征改变和可用的治疗策略
（204、2）对抗免疫衰老——哪些治疗策略有希望？
（204、3上）15 年生存优势：免疫韧性作为健康老龄化的良性力量
（204、4）衰老科学及其前景
（204、5）人类免疫健康的统一衡量标准
（204、6）衰老与炎症
（204、7）免疫衰老与炎症衰老：机制及其在疾病中的作用
（204、8）免疫衰老中免疫细胞死亡的分子机制
（204、9）免疫衰老与传染病
（204、10）病毒和细菌感染对衰老和免疫衰老的贡献
（204、11）免疫衰老的分子和细胞机制：通过干预措施和生活方式改变进行调节
（204、12）身体成分与衰老：多酚对衰老相关事件的影响
（204、13）自身抗体在肥胖、衰老和免疫衰老之间的关联作用
（204、14）久坐不动生活的潜在危害：分子、细胞及系统机制的洞见
（204、15）炎症、免疫衰老和心血管衰老：洞察COVID的长期影响
（204、16）雌激素是抑制COVID – 19中炎症和免疫反应的重要性别因子
（204、17）性激素在SARS-CoV-2易感性中的作用：关键因素还是混杂因素？
（204、18）与衰老相关的免疫疾病：分子机制与治疗策略
（204、19）T细胞衰老与耗竭：机制及临床意义
（204、20）T 细胞免疫衰老：类风湿关节炎的关键角色
（204、21）免疫衰老与类风湿性关节炎
（204、22）性类固醇和自身免疫性风湿病最新进展
（204、23）自身免疫性疾病的发病机制
（204、24）性与免疫反应之间的关联
（204、25）免疫反应中性别差异的机制与后果
（204、26）雌激素是抑制COVID – 19中炎症和免疫反应的重要性别因子
（204、27）SARS-CoV-2 性别易感性的候选基因
（204、28）尽管存在炎症压力，但免疫系统的恢复力仍能促进长寿，并带来良好的健康结果，包括增强对感染的抵抗力
（204、29）衰老过程中记忆细胞生成时 T 细胞命运的决定
（204、30）TCF1 在 T 细胞免疫中的作用：一个拓展的前沿领域
（205）细胞衰老作为年龄相关疾病的治疗靶点：综述
（206）细胞衰老与senolytics：通往临床的道路
（207）细胞衰老：好、坏和未知
（208）细胞衰老及其在白色脂肪组织中的作用
（209）细胞衰老在心脏病中的作用：基础生物学和临床相关性
（210）脂滴的生物合成及其在健康和疾病中的作用
（211）针对人类疾病中衰老细胞的策略
（212）老龄化的组合干预
（213）老龄化的信息论
（214）衰老和年龄相关疾病中的线粒体和代谢功能障碍
（215）衰老和衰老相关疾病：从分子机制到干预和治疗
（216）促进心脏代谢健康和减缓心血管衰老的十个技巧
（217）表观遗传衰老和人类长寿的多组学基础
（218）表观遗传信息的丢失会导致衰老，恢复可以逆转衰老
（219）长寿因子klotho诱导血小板因子，增强年轻和衰老小鼠的认知能力
（220）血小板因子减轻炎症和拯救衰老认知
（221）血小板衍生的运动因子CXCL4血小板因子4使老年小鼠海马神经发生恢复活力并恢复认知功能
（222）化疗抵抗谁在作怪–成纤维细胞
（223）p53突变对ATO的不同拯救能力是由内在突变特性预先决定的
（224）昼夜节律自噬驱动iTRF介导的寿命
（225）NAD+稳态在健康和疾病中的作用
（226）通过药物发现减缓衰老
（227）人类极端长寿的遗传学指导健康老龄化药物的发现
（228）转录因子CREB3是高脂饮食诱导的肥胖和能量代谢的强效调节因子
（229）慢性复制应激通过受损的 parkin 活动诱发线粒体功能障碍
（230）复制应激是细胞衰老和衰老的驱动因素
（231）压力会增加生物年龄，恢复后会恢复
（232）来自英国生物样本库的 250,341 人生物衰老的代谢组学概况
（233）核重编程因子的瞬时非整合表达促进了人体细胞衰老的多方面改善
（234）体内循环诱导FOXM1转录因子延迟自然和早衰表型，延长健康寿命
（235）DNA复制叉对临床相关遗传毒性应激的可塑性反应
（236）健康和疾病中的线粒体动力学：机制和潜在目标
（237）线粒体作为常见疾病的治疗靶点
（238）线粒体相关的程序性细胞死亡作为年龄相关疾病的治疗靶点
（239）线粒体对衰老的多效性影响
（240、1）线粒体自噬在人类健康、衰老和疾病中的作用
（240、2）线粒体自噬可抑制衰老过程中胞质mtDNA 依赖性 cGASSTING 炎症的激活
（240、3）线粒体自噬途径及其在人类疾病中的意义
（240、4）衰老过程中线粒体的异质性与相互作用：是时候转变观念了吗？
（240、5）线粒体功能障碍与其他衰老特征之间的相互作用：为促进健康老龄化的干预措施铺平道路
（240、6）线粒体在氧化应激、炎症和衰老中的作用：从机制到治疗进展
（240、7）代谢性疾病编程：从线粒体到表观遗传学、糖皮质激素信号传导及其他方面
（240、8）线粒体功能障碍：机制及治疗进展
（240、9）线粒体与细胞死亡相关的炎症
（241）人类衰老中基本细胞过程之间的协调丧失
（242）表观遗传年龄与人类细胞衰老标志之间的关系
（243）生物学衰老背后的代谢组学全景图谱
（244）母体外周血表观遗传时钟加速老化与早产
（245）灵长类动物妊娠的多组织代谢组图谱
（246）怀孕如何改变大脑
（247）妊娠、催乳素和白质再生
（248）妊娠、进展和终止对人类（母体）生物衰老的影响
（249）妊娠诱导的代谢重编程和对衰老应激的再生反应
（250）成熟：母性对认知和大脑的终身影响
（251）妊娠期肠道微生物群的宿主重塑和代谢变化
（252）调节一碳叶酸循环作为长寿的共同代谢特征
（253）铁死亡：过去、现在和未来
（254）铁中毒的诱导剂和抑制剂研究进展
（255）铁死亡与炎症信号通路的相互作用
（256）自噬介导铁死亡过程中的扩增环
（257）自噬作为细胞死亡机制的调节因子
（258）铁死亡：一种连接氧化应激、炎症和心血管疾病的细胞死亡
（259）铁死亡与炎症信号通路的相互作用
（260）铁死亡：机制和与疾病的联系
（261）铁在推动能源生产与引发铁中毒中的双刃剑作用
（262）铁死亡与双向调节因子
（263）靶向PHB2的小分子对非经典铁死亡的抑制作用
（264）细胞器特异性调节铁死亡
（265）铁死亡：分子机制和健康影响
（266）铁死亡在衰老中的意义
（267）L-苏氨酸通过加速秀丽隐杆线虫铁蛋白依赖性铁死亡的抑制来促进健康
（268）衰老通过重编程铁稳态来限制干细胞和肿瘤的发生
（269）一种新的AMPK亚型通过促进膜流动性自主介导葡萄糖限制诱导的非细胞寿命
（270）膳食中的硫醇会加速秀丽隐杆线虫的衰老
（271）计算机崩溃：神经炎症中的细胞凋亡与坏死性凋亡
（272）坏死性凋亡的分子机制：关于新型坏死性凋亡调节因子的最新发现
（273）坏死性凋亡的双重功能
（274）铁死亡：机制、生物学和在疾病中的作用
（275）焦亡与坏死性凋亡：相似性、差异性和串扰
（276）线粒体作为细胞死亡的多方面调节因子
（277）程序性坏死和疾病：我们中断您的常规程序，给您带来坏死性炎症
（278）程序性细胞死亡途径的新兴连接及其生理意义
（279）调控细胞死亡的分子机制
（280）慢性炎症中的细胞死亡：打破循环以治疗风湿性疾病
（281）线粒体凋亡装置中的亚致死信号：有害副产品还是生理事件
（282）不同类型的细胞死亡及其在疾病形成中的转变
（283）当细胞死亡出错时：凋亡失败和有丝分裂细胞死亡的炎症结果
（284）疾病中的凋亡细胞死亡——NCCD 2023的最新认识
（285）SIRT6恢复能量稳态延长健康寿命
（286）脑功能和神经退行性疾病中的炎症信号传导
（287）迟发性阿尔茨海默病的衰老、病理负担和神经胶质衰老累积假说
（288）朋友还是敌人：病理性tau在神经元死亡中的作用
（289）星形细胞白细胞介素-3编程小胶质细胞并限制阿尔茨海默病
（290）小胶质细胞特异性α-突触核蛋白过表达导致吞噬耗竭和氧化毒性的严重多巴胺能神经变性
（291）突触作为阿尔茨海默病的治疗途径
（292）Tau通过PQBP1-cGAS-STING通路激活小胶质细胞，促进脑部炎症
（293）阿尔茨海默病中的神经元过度兴奋：这种异常表型背后的驱动因素是什么？
（294）神经元谷胱甘肽丢失导致神经退行性变，涉及gasdermin激活
（295）Aβ通过NOX2诱导的小鼠氧化应激引发脑低代谢、网络功能障碍和行为异常
（296）神经炎症在神经退行性变发展中的作用
（297）衰老和衰老相关疾病：从分子机制到干预和治疗
（298）老化中的细胞衰老：从机制到治疗机会
（299）衰老生物学与治疗学：治疗衰老和慢性疾病的天然和合成疗法
（300）衰老通过重编程铁稳态来限制干细胞和肿瘤的发生
（301）免疫衰老 – 自身免疫性疾病的一种机制（链接）
（302）细胞外基质整合线粒体稳态
（303、1）端粒和 SIRT1 作为配子氧化应激、生育能力及潜在体外受精结局的生物标志物
（303、2）白细胞端粒长度与子宫内膜异位症风险增加有关：一项双向两样本孟德尔随机化研究
（303、3）基于全基因组测序的荷兰家庭三联体端粒长度分析表明，母系遗传作用更强且 RRM1 基因发挥着一定作用
（305）衰老过程中内源性逆转录病毒的复活会加剧衰老现象
（307）衰老过程中的分子损伤
（308）人类衰老的遗传学
（310）百岁老人细胞因子网络的综合分析
（311）抑制白介素 – 11 信号传导可延长哺乳动物的健康寿命和寿命
（312）miR-29 是与衰老相关表型的重要驱动因素
（313）非编码 RNA 对衰老和寿命的影响
（314）早老素 A 和 ZMPSTE24 在早衰和生理性衰老中的作用
（315）衰老的人类神经元和少突胶质细胞中体细胞突变模式的对比
（316）健康与疾病状态下中心法则中的甲基化：新的治疗策略
（317）抗免疫细胞组成变化的表观遗传时钟的发展
（318）基于主成分的临床衰老时钟可识别健康衰老的特征及临床干预目标
（319）基于大规模肠道微生物组和人类基因表达数据开发出的精准衰老时钟
（320）衰老生物标志物的验证
（321）从多组学研究中确定的器官和系统的不同生物年龄
（322）生活方式因素与代谢组学衰老生物标志物：三项前瞻性队列研究中横断面和纵向关联的荟萃分析S
（323）端粒长度与人类一生中的实际年龄：对 414 个研究样本（包括 743,019 名个体）的系统综述和荟萃分析
（324）PCSK9 在代谢与疾病中的作用
（325）表观遗传年龄在白天波动
（326）TXNRD1 促进衰老细胞的先天免疫反应，对与年龄相关的炎症具有影响
（327）细胞死亡的遗传调控：来自自身炎症性疾病的启示
（328）女性胸腺退化及雌性性激素对胸腺上皮细胞的影响
（329）牛磺酸可通过细胞衰老和自噬靶向 FOXO3 成为治疗类风湿性关节炎的一种潜在疗法
（331）衰老引起的免疫改变：机制和干预策略
（332）疾病中的三级淋巴结构：免疫机制和治疗进展
（333）SIRTs 激活剂白藜芦醇及其衍生物在自身免疫性疾病中的研究进展
（334）免疫衰竭和先天免疫衰老对自身免疫性疾病的影响
（335）健康和疾病中的巨噬细胞衰老
（336）代谢失衡驱动自身免疫性疾病中免疫细胞表型转换：打破 T 细胞和 B 细胞相互作用的平衡
（337、1）从衰老到长新冠：探究免疫衰老、炎症衰老与自身免疫的融合
（337-2）炎症衰老、免疫衰老与心血管衰老：对长期新冠影响的见解
（337-3）免疫衰老与巨细胞病毒：在衰老、健康与疾病背景下探究其关联
（338、1）肥胖和全身性炎症导致的自身免疫性疾病后遗症
（338、2）衰老和肥胖与睾丸内睾酮血清生物标志物17-羟基孕酮降低的关系
（339）免疫衰老、衰老与成功衰老
（340）类风湿关节炎中的免疫衰老
（344）核自噬延缓衰老并保持生殖细胞的永生性
（352、2）Senolytics（抗衰老药物，衰老细胞裂解法）：针对衰老细胞治疗与年龄相关的疾病
（354）缺氧激活未折叠的蛋白质反应信号网络：子宫内膜异位症的适应性机制
（355）营养、内分泌、免疫和心脏代谢失调重叠的不孕不育——一项专注于不孕夫妇生化内表型的研究
（356）雄激素、雌激素和子宫内膜：完美与病理之间的微妙平衡
（357）女性生殖衰老的多组学见解
（358）细胞衰老：好的、坏的和未知的
（359）慢性病、炎症和香料：它们是如何联系的？
（360）在人类疾病中靶向衰老细胞的策略
（361）炎症和衰老：信号通路和干预疗法
（362）炎症、表观遗传学和新陈代谢与细胞衰老趋同：调节和干预
（363）抑制 IL-11 信号传导可延长哺乳动物的健康寿命和寿命
（364）衰老和年龄相关疾病中的线粒体和代谢功能障碍
（365）衰老促进衰老细胞和多纤毛细胞在人子宫内膜上皮细胞中的积累
（367）适应在衰老中的意义–从细胞衰老、表观遗传学时钟和干细胞改变中的见解
（368）人类卵巢衰老生物学机制的遗传学见解
（369）多胺代谢产物亚精胺在女性生殖衰老过程中通过增强线粒体自噬使卵母细胞质量恢复活力
（370）从边缘到中心先天免疫50年进展
（371）衰老过程中的线粒体–核通讯表观遗传学视角
（372）细胞衰老研究进展综述
（373）昼夜节律对衰老和长寿的重要性
（375）卵巢衰老：卵母细胞的能量代谢
（376）NAD+代谢对卵巢衰老的影响
（377）女性卵巢衰老机制的研究进展
（378）自身免疫方案饮食：针对自身免疫性疾病患者的个性化排除饮食法（链接）
（379）阿司匹林和铁缺乏症之谜：铁螯合代谢物的重要缺失环节
（380）一种自身免疫性转录回路导致 FOXP3+ 调节性 T 细胞功能障碍
（381）反复种植失败，反复流产、妊娠失败，流失物绒毛CNV+STR异常原因分析（1）妊娠成败最关键因素-胚胎质量相关非整倍体发生机制
（381）反复种植失败，反复流产、妊娠失败，流失物绒毛CNV+STR异常原因分析（4）临床误区
~~等。