Kemajuan Penelitian pada Intervensi Pengobatan Tiongkok dalam Penuaan Sel Induk Mesenchymal

Kata kuncisel induk mesenchymal;penuaan; Obat Tradisional TiongkokSel punca mesenchymal (MSC) adalah sel induk berpranipoten yang berasal dari mesoderm yang dapat berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel dalam kondisi yang tepat untuk menggantikan sel yang rusak. Jaringan dan sel mempertahankan fungsi normal dan homeostasis tubuh. Namun, MSC sendiri juga mengalami penuaan. Wagner et al. [1] secara sistematis melaporkanFenomena penuaan MSCUntuk pertama kalinya, menunjukkan bahwa MSC akan menjalani penuaan replikasi selama lorong in vitro, yang dimanifestasikan sebagai morfologi sel datar dan luas, penurunan kemampuan proliferasi dan migrasi, penangkapan siklus sel, dan -galaktolipid. Peningkatan aktivitas glikosidase, dll.

Suplemen Herbal Cistanche Tradisional Tiongkok Baru untuk umur panjang

Penuaan MSCtidak hanyasecara signifikan mempengaruhi fungsi regeneratif mereka sendiri, tetapi juga menyebabkan pengurangan cadangan sel induk, sehingga mengurangi kemampuan tubuh untuk memperbaiki jaringan yang rusak dan mempercepatproses penuaan manusia.Oleh karena itu, penelitian mendalam tentang mekanisme penuaan MSC sangat penting.

Penelitian saat ini [2] menunjukkan bahwa mekanisme penuaan MSC melibatkan beberapa jalur pensinyalan. Obat tradisional Tiongkok memiliki karakteristik multi-komponen dan multi-target, dan dapat berperan dalam meningkatkan autophagy, antioksidan, anti-inflamasi, mempertahankan panjang telomer, dll. Dengan mengatur jalur pensinyalan yang relevan, sehingga secara efektif mengurangi penuaan MSC [3]. Saat ini
Sebagian besar penelitian berfokus pada bahan-bahan aktif obat-obatan tradisional Tiongkok, yang sebagian besar adalah obat-obatan ginjal yang menonifikasi, pengaktifan darah dan qi-tonifying tradisional Cina, yang terutama mempertahankan fungsi sel dan menunda penuaan dengan meningkatkan autophagy, antioksidan, antiinflamasi dan efek lainnya dan mengatur jalur pensinyalan terkait. Artikel ini bertujuan untuk merangkum mekanisme pengobatan tradisional Tiongkok yang mengganggu penuaan MSC untuk memberikan dasar untuk pengembangan strategi pengobatan anti-penuaan baru.

Mekanisme penuaan 1 MSC dan melibatkan jalur pensinyalan

Studi saat ini [2] menunjukkan bahwa mekanisme penuaan MSC melibatkan pemendekan telomer, kerusakan DNA, gangguan epigenetik, gangguan lingkungan mikro, stres oksidatif, gangguan homeostasis protein, dan gangguan penginderaan nutrisi. Dengan meningkatnya jumlah divisi, telomer MSC akan memperpendek menjadi panjang kritis, menghambat replikasi DNA dan mendorong penuaan. Pada saat yang sama, MSC proliferasi jangka panjang akan kehilangan kemampuan untuk mengenali dan memperbaiki kerusakan DNA, memperburuk proses penuaan [4].
Regulasi epigenetik, seperti modifikasi histone, metilasi DNA, reorganisasi kromatin, dan modifikasi RNase, mempengaruhi ekspresi gen dan mempromosikan penuaan sel [5]. Sel-sel tua mengeluarkan fenotip sekretori terkait penuaan (SASP), seperti faktor inflamasi, kemokin, faktor pertumbuhan, dan matriks metalloproteinases (MMP), yang mengarah ke peradangan kronis, mempengaruhi lingkungan mikro sel, dan mempercepat penuaan MSC [6]. Spesies oksigen reaktif (ROS) yang diproduksi oleh kerusakan stres oksidatif dapat menyebabkan kerusakan DNA dan disfungsi mitokondria, secara langsung mengarah ke atau mempercepat penuaan MSC [7]. Gangguan homeostasis protein, terutama disfungsi autophagy dan ubiquitination, adalah faktor kunci yang mengarah pada penuaan MSC [8-9]. Hiperglikemia dan lingkungan tinggi lemak mempercepat penuaan MSC melalui gangguan penginderaan nutrisi [10-11]. Mekanisme ini saling terkait dan bersama -sama mempromosikan proses penuaan MSC.

Mekanisme penuaan sel yang disebutkan di atas melibatkan beberapa jalur pensinyalan. Jalur p53/p21 dan p16 menghambat aktivitas kinase yang bergantung pada siklus sel, sehingga menghalangi siklus sel. Keduanya sering digunakan sebagai penanda biologis penuaan. Jalur Sirtuin 1 (SIｒT1) menghambat jalur p53/p21 dan p16, meningkatkan aktivitas telomerase dan panjang telomer, dan mengurangi kerusakan DNA, sehingga menunda penuaan MSC [12]. Anggota keluarga lain, SIｒT6, berpartisipasi dalam regulasi epigenetik melalui deasetilasi, mempertahankan stabilitas genom, dan mencegah penurunan MSC [13]. Target mamalia dari jalur rapamycin (mTOR) diatur oleh protein factor hulu kinase B (AKT). Intervensi jalur PI3K/Akt/mTOR dapat mengaktifkan autophagy dan meningkatkan penuaan sel [8]. Lingkungan glukosa yang tinggi dapat mengaktifkan jalur mTOR dan menginduksi penuaan sel [10]. Jalur protein kinase (AMPK) yang diaktifkan AMP tidak hanya mengatur respons stres oksidatif dan menunda penuaan MSC dengan mempromosikan fusi mitokondria dan mengurangi fisi mitokondria [14], tetapi juga menghambat jalur MTOR untuk mengaktifkan autophagy dan menghambat usia MSC [15].

Membungkam ligan IHH di jalur pensinyalan landak dapat mengurangi sekresi MSC dan menghambat penuaan [16]. Jalur faktor pertumbuhan seperti insulin/insulin (IIS) mempengaruhi aktivitas telomerase dan mempromosikan penuaan MSC melalui insulin dan faktor pertumbuhan seperti insulin (IGF) dan pensinyalan reseptor (IGFR) [17]. Penghambatan jalur Wnt/ -catenin dapat mengurangi generasi ROS dan membalikkan p 53- yang dimediasi fenotipe [18], sementara overactivation mempromosikan generasi ROS dan mempercepat penuaan MSC [19]. Selain itu, penurunan jalur Wnt sering disertai dengan remodeling kromatin dan modifikasi histone abnormal, yang pada gilirannya mempengaruhi fungsi MSC [13]. Mengurangi aktivitas transkripsi faktor nuklir erythroid 2- Faktor terkait 2 (NｒF2) dapat menyebabkan akumulasi stres oksidatif kronis dan meningkatkan penuaan MSC; Aktivasi jalur NｒF2 dapat membalikkan penuaan dan mengembalikan viabilitas sel [7]. P38MAPK dalam jalur protein kinase (MAPK) yang diaktifkan mitogen dapat mengaktifkan jalur p53/p21 dan mempercepat penuaan MSC, sementara melatonin dapat menghambat jalur MAPK p53/p38 dan membalikkan penuaan MSC [20]. Aktivasi jalur faktor nuklir-κB (NFkB) dapat meningkatkan sekresi SASP dan meningkatkan kerusakan DNA, mempercepat penuaan MSC [6]; Namun, beberapa penelitian [21] telah menemukan bahwa aktivasinya dapat meningkatkan ekspresi gen TINF2 terkait telomer dan menunda penuaan MSC. Janus kinase 2/transduser sinyal dan aktivator jalur transkripsi 3 (JAK2/STAT3) dapat diaktifkan dalam kondisi defisiensi estrogen, mempromosikan sekresi SASP dan memperburuk penuaan MSC [22], tetapi stat3 overekspresi dapat melindungi fungsi mitokondria, mengurangi tingkat ROS, dan meningkatkan kemampuan anti-penagihan [23]. Ekspresi protein terkait ya (YAP) dan koaktivator transkripsi dengan motif pengikatan PDZ (TAZ) di jalur kuda nil berkurang pada MSC tua. Aktivitas YAP yang ditingkatkan membantu memperbaiki kerusakan DNA dan memperlambat penuaan replikasi sel; Sebaliknya, menghambat ekspresi YAP mengembalikan disfungsi mitokondria dan meningkatkan penuaan MSC [24]. Mekanisme penuaan MSC dan jalur pensinyalan yang terlibat ditunjukkan pada Gambar 1.