坏死会引发破坏性炎症,从而导致衰老和疾病。中断它可能会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。

发布于《Oncogene》,这项研究汇集了一个由科学家和临床医生组成的国际团队,以探索当细胞因感染、损伤或疾病而突然死亡时,坏死如何改变我们对年龄相关疾病的理解和治疗。

坏死是衰退的潜在驱动因素

该论文挑战了传统思维,利用癌症生物学、再生医学、肾脏疾病和太空健康的证据,认为坏死不仅是细胞死亡的最后阶段,而且是衰老的主要驱动因素和潜在干预目标。

伦敦大学学院肾脏和膀胱健康中心的研究作者Keith Siew博士,他说:“没有人真的喜欢谈论死亡,甚至是细胞死亡,这也许就是为什么人们对死亡的生理学了解如此之少的原因。从某种意义上说,坏死就是死亡。如果有足够多的细胞死亡,那么组织死亡,那么我们就会死亡。问题是,如果我们能够暂停或停止坏死,会发生什么。”

Carina Kern博士是这项研究的主要作者,也是LinkGevity的首席执行官。LinkGevite是一家位于剑桥Babraham研究园区的生物技术公司,也是美国国家航空航天局Space-Health项目表示:“坏死仍然是医学领域最后的前沿之一,是跨越衰老、疾病、空间生物学和科学进步本身的共同线索。”

为什么是坏死的核心

细胞是生命的基本组成部分,可以以几种不同的方式死亡。程序性细胞死亡是一个有益的、严格调控的过程,有助于组织自我更新,并在一生中保持适当的功能。

相反,被称为坏死的未编程细胞死亡是一个不受控制的破坏性过程,会导致组织破坏,并导致整体生物衰退。

当这种微调平衡失败时,钙就像短路一样涌入细胞,将细胞推向混乱。与细胞有序分解的程序性死亡不同,坏死导致细胞破裂,有毒分子溢出到周围组织中。

炎症螺旋和慢性疾病

这引发了连锁反应,导致广泛炎症并影响组织修复,形成滚雪球效应,最终导致虚弱和慢性年龄相关疾病的发病,如肾脏病、心脏病和老年痴呆症.

Siew博士补充道:“当细胞死亡时,邻居们并不总是一个和平的过程。”

Kern博士解释道:“坏死一直隐藏在显而易见的地方。作为细胞死亡的最后一个阶段,它在很大程度上被忽视了。但越来越多的证据表明,它远远不止是一个终点。它是一个中枢机制,系统性退化不仅会发生,而且会扩散。这使得它成为许多疾病的一个关键汇聚点。如果我们能够针对性地治疗坏死,我们可以找到全新的方法来治疗从肾衰竭到心脏病、神经变性甚至衰老等疾病。”

肾脏健康和坏死干预

值得注意的是,肾脏坏死可能具有最具破坏性和最未被重视的影响。坏死会导致肾脏疾病,这可能导致肾衰竭,需要进行移植或透析。到75岁时,几乎一半的人会在自然衰老过程中患上某种程度的肾脏疾病。

Siew博士补充道:“肾脏疾病没有一个潜在的原因导致肾脏衰竭。可能是缺氧、炎症、氧化应激、毒素积聚等。所有这些应激因素最终导致坏死,从而引发正反馈回路失控,导致肾衰竭。我们无法阻止所有这些压力源,但如果你能在坏死点进行干预,你就会有效地达到同样的效果。”

太空飞行和加速退化

中断坏死可能产生重大影响的另一个领域是太空飞行,由于低重力和宇宙辐射的影响,宇航员经常经历加速衰老和肾脏相关的衰退。2024年,Siew博士参与的一项研究表明,人体肾脏可能是长期太空任务的最终瓶颈。

研究人员表示,寻找加速衰老和肾脏疾病的解决方案可能是人类深空探索的最后前沿。

Damian Bailey教授是南威尔士大学论文的作者,也是欧洲航天局(ESA)生命科学工作组主席,他说:“靶向性坏死不仅有可能改变地球上的寿命,也有可能推动太空探索的前沿。在太空中,宇宙辐射和微重力加剧了导致地球衰老的因素,大大加速了退化。”

关闭破坏性循环

Kern博士补充道:“在许多与年龄相关的疾病中,累及肺、肾、肝、脑和心血管系统等多种器官,无情的坏死级联刺激了疾病的发展。这往往与导致纤维化、炎症和细胞受损的愈合受损同时发生。每一级联都会触发并放大下一级联。如果我们能够防止坏死,即使是暂时的,我们也会从源头上关闭这些破坏性循环,使正常的生理过程和细胞分裂得以恢复,甚至可能允许再生。”

Necrosis as a fundamental driver of loss of resilience and biological decline: what if we could intervene

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