《Cell》重磅：无副作用的抗衰技术！不伤及正常细胞,只清除"坏的"衰老细胞，精准抗衰里程碑！

朋友，你知道什么叫“副作用”吗？咱们参考维基百科上的定义，所谓副作用就是药品在作用于身体目标部位的同时，也会作用于其他部位的受体，从而引起其他的作用（通常指不良反应）。

派派很少用"里程碑"去形容一个研究成果，但是当某项研究，给我们带来了从根本上杜绝衰老细胞清除药物的副作用的曙光时，这就是一个里程碑式的成果！

什么？你说靶向衰老细胞技术早已经不新鲜了?那你听说过不会误伤其他组织、甚至不会误伤其他细胞类型的衰老细胞靶向治疗技术吗[1]？今天咱要讲的就是这么神奇的东西。+

咱们先来思考一个问题，衰老细胞都是不好的吗？以往在关于衰老细胞清除药物的研究中，学者们所使用的药物大都以所有衰老细胞为攻击目标[2]。

尽管研究结果显示能延长早衰小鼠的寿命，减轻老年小鼠的衰老相关表型，比如改善心肌肥厚、改善造血系统早衰以及抑制动脉粥样硬化等，使得我们潜意识里忽略了这种“一刀切”的方式所带来的潜在风险，也让我们没有深究“衰老细胞中可能也有好人”这种可能性。

而问题不会随着我们的忽略而消失，在我们的技术还达不到的时候，可能讲究不了这么多，但现在，是时候把问题摆出来了。首先我们就来看看学者们是如何证明“好人存在”的吧。

为了识别和追踪不同细胞类型衰老后的情况，研究者开发了三种基因系统，能够对特定的衰老细胞进行精确地追踪（Sn-pTracer）、消除（Sn-cTracer）和基因编辑操作（Sn-gTracer）。

通过这三个技术，使学者们能在理论上根据不同衰老细胞的功能和作用进行定向靶向杀伤，而这就是这项研究能被称之为里程碑的关键。

但在介绍这些之前，我们先明确这项研究对于衰老细胞是如何界定的，这是后续所有研究的前提。

尽管对于不同类型衰老细胞的个性研究还不充分，但衰老细胞的许多共性还是很明确的，比如基本上所有的衰老细胞都会陷入细胞周期阻滞。

p16蛋白在限制细胞周期从细胞分裂筹备的G1期到正式分裂的S期进展方面发挥着重要作用。在年轻和健康组织中，p16的表达基本检测不到，但在许多老化或患病组织中p16阳性细胞会大量积累，因此它也是鉴定细胞衰老的常用标志物之一。

为了追踪体内的衰老细胞，学者们构建了一个荧光报告基因小鼠品系。通过在该品系小鼠的p16基因后插入一个tdT荧光基因序列，一旦该小鼠身上的某个细胞成为衰老细胞（表达大量p16蛋白），就会被学者们实时探知。

通过检测不同年龄小鼠各个器官中tdT的表达，果不其然地发现，tdT阳性细胞随年龄增长而显著增多。

可是到这一步为止，只是能够确定总体而言是否存在衰老细胞，还无法确定不同细胞类型的衰老情况。为此学者们又使用了一系列细胞类型特异性的标志物进行染色。

结果显示，在老年小鼠中，不同的器官中，率先老去的细胞类型也有所不同，例如在大脑皮层主要是神经元衰老，而在胰岛中，老化的则主要是各类内分泌细胞。

为了进一步分析不同细胞类型衰老后的特性，学者们打算对最重要的脏器——肝脏的衰老进行深入研究。为了模拟肝脏衰老，他们使用了肝细胞老化的形式之一——肝纤维化作为研究对象。

图注：肝纤维化发展的下一步就是肝硬化

为此，他们对p16-tdT小鼠进行了肝纤维化诱导。全肝荧光成像显示，与对照组相比，肝纤维化组小鼠肝脏中tdT信号（鲜红色）明显增强。

学者发现，当进行肝纤维化诱导时，细胞老化主要发生在肝脏的内皮细胞（老化率13.76%，本文中的“好人”）和巨噬细胞（老化率14.41%，本文中的“坏人”）上。

相比于tdT-巨噬细胞（未衰老的），tdT+巨噬细胞（衰老的）的炎症反应增强，而吞噬作用减弱；相比于tdT-内皮细胞，tdT+内皮细胞同样上调了炎症反应，不过它们下调的是DNA修复、细胞周期相关通路。

这说明当衰老发生在不同类型的细胞上时，这些细胞获得了较为统一的特征（如炎症相关），同时不再能“胜任自身原来的工作”。

为了追踪这两种细胞在肝的损伤到修复过程中的命运，研究者开发了一种衰老细胞-脉冲-追踪(Sn-pTracer)，然后发现，衰老的巨噬细胞在肝损伤修复过程中会逐渐消失。

图注：CCl4是诱肝脏纤维化的试剂；这项技术的特点是，即便细胞不再表达p16，荧光也不会消失，因此可以看到，肝损伤得到修复后，原本衰老的巨噬细胞并不是变得不再衰老，而是直接没了

而内皮细胞不一样，它们在肝脏修复过程中以及修复结束后仍旧存在。

进一步区分这种区别发现，原本衰老的巨噬细胞，在修复过程中是通过细胞凋亡消失的，而衰老的内皮细胞，并不会随着组织修复而凋亡，但是会逐渐回归到非衰老状态（细胞增殖能力提高、炎性因子下调等）。

这意味着，所谓的细胞衰老，对于某些细胞类型来说，是不可逆的，可对于另一些细胞类型（就如该研究中的肝脏内皮细胞）来说，“衰老”只是细胞周期阻滞的暂时状态，是可逆的。

为了进一步研究衰老的细胞对于肝组织会产生什么影响，研究者又构建了一种小鼠模型，这种小鼠被插入了白喉病毒受体基因，且这一基因只在小鼠肝脏内衰老的巨噬细胞中表达。通过给这种小鼠投入白喉病毒，可以特异性杀死小鼠肝脏中衰老的巨噬细胞。

研究者发现，与对照相比，投入了白喉病毒的小鼠（靶向清除了肝脏中衰老的巨噬细胞），肝脏的纤维化面积明显减少，这说明衰老的巨噬细胞会促进肝纤维化的发展。

图注：DT为白喉病毒

与巨噬细胞相反，当靶向清除了衰老的内皮细胞后，小鼠肝脏的纤维化面积显著增加，说明衰老的内皮细胞是为了抑制肝损伤和纤维化的发展而产生的。

不同的衰老细胞都能产生炎症，但很明显，无针对性地“杀光”所有类型的衰老细胞似乎是不好的。

学者推测，肝脏内皮细胞的主要作用是作为屏障为组织拦截下血液中的大分子废物，而这种屏障作用，即便细胞老化，也很大程度上被保留，清除了这些衰老的内皮细胞，会导致废物累积和炎症加剧，进而激活组织老化。

那么除了消灭“坏人”的方式以外，还有没办法进一步加强“好人”呢？学者：分分钟拿捏！

通过RNA测序和定量PCR分析，学者发现“好人”内皮细胞衰老后，血管内皮生长因子（VEFG）的关键受体Kdr表达显著下调。根据之前研究，激活VEFG可以改善内皮细胞功能，缓解肝脏老化。于是他们试图通过过表达Kdr，看看能否强化内皮细胞在肝损伤修复过程中的作用。

为此，他们设计了衰老细胞-基因操作-示踪剂(Sn-gTracer)系统，可以仅在肝脏内衰老的内皮细胞中靶向提高Kdr的表达并持续追踪细胞情况。

图注：尺尺尺尺尺尺

一通操作下，特异性提高衰老内皮细胞的Kdr表达后，损伤区域的血管数量显著增加，SASP和纤维化面积显著减少。研究者认为，这可能是因为增多的血管有助于及时运走有毒代谢物，从而减轻肝脏负担。

参考文献：

[1] Zhao H, Liu Z, Chen H, Han M, Zhang M, Liu K, Jin H, Liu X, Shi M, Pu W, Werner M, Meister M, et al. Identifying specific functional roles for senescence across cell types. Cell 2024.

[2]Baar MP, Brandt RMC, Putavet DA, Klein JDD, Derks KWJ, Bourgeois BRM, Stryeck S, Rijksen Y, van Willigenburg H, Feijtel DA, van der Pluijm I, Essers J, et al. Targeted Apoptosis of Senescent Cells Restores Tissue Homeostasis in Response to Chemotoxicity and Aging. Cell 2017; 169:132-147.e16.