要减缓甚至逆转与衰老相关的器官损伤,科学家们必须首先弄清楚细胞层面上出了什么问题。
杜克大学的研究人员在这一探索上取得了进展,对人类肝脏常见损伤的新见解有所收获。
在最近发表在《Nature Aging》杂志上的一篇文章中,他们描述了在实验室中成功逆转老鼠肝脏的年龄相关损伤。
杜克大学的肝病学家兼医学教授Anna Mae Diehl博士表示,这一发现可能有助于医生更好地诊断与肝脏相关的疾病并确定适当的治疗方案。
它也可能帮助科学家找到更好地理解对其他器官(包括心脏)造成的年龄相关损伤的途径。Diehl说道:“人们在越来越年轻的时候就开始给自己施加代谢压力。我们正在努力让人们拥有一个健康的寿命。”
哪些人会受到加速肝损伤的影响?
有些人——尤其是那些患有代谢功能障碍相关脂肪变性疾病 (MASLD) 的人——肝脏比其他人老化得更快,也更容易患上肝硬化。
患有肝硬化的人肝脏受到严重损伤,无法正常运作。 肝细胞中脂肪的堆积使肝细胞承受压力,导致其死亡速度快于身体修复的速度。 换句话说,他们在细胞死亡和再生的斗争中失败了。
MASLD 影响着全世界许多人。克利夫兰诊所称,肥胖或糖尿病患者更容易患上 MASLD,四分之三的肥胖或糖尿病患者患有此病。 研究人员发现,细胞衰老是由于一种叫做铁死亡(ferroptosis)的过程,即细胞在特定类型的压力下发生的程序性细胞死亡。
Diehl说道:“它开始向邻居发送信号,‘我这里有问题。你们能帮我吗?’” 铁死亡很重要,因为它清除了坏细胞,为健康细胞腾出空间,Diehl说道。“这有点像修剪灌木,对吧?你把快要死的部分剪掉。”当这个过程开始以比新细胞出现更快的速度移除细胞时,肝脏开始老化。
找到问题了吗?
让我们来解决它。 在给小鼠喂食高脂肪饮食,模拟人类MASLD的表现后,研究人员用一种化学物质治疗每只小鼠,该物质可以减少触发铁死亡的细胞压力。
Diehl说:“我们能够让它看起来再次年轻,就好像它没有经历过那么长时间的磨损。” 这些发现解释了为什么当前针对MASLD的治疗,如改变体内铁代谢方式的维生素E,对某些患者有益。这项新研究通过铁死亡展示了铁诱导细胞死亡的相关性,为维生素E作为治疗手段提供了一些依据。
然而,需要注意的是,铁死亡并不总是有害的,匹兹堡大学病理学教授兼匹兹堡肝脏研究中心主任Paul Monga博士说。MASLD患者患肝癌的风险较高。根据Monga的说法,铁死亡实际上可以在杀死癌细胞方面发挥有益作用。
Monga说:“正是癌症将患者带到医院。在那种情况下,我们希望杀死癌细胞,我们希望诱导铁死亡。” 由于铁死亡在MASLD的早期阶段可能有害,而在后期阶段可能有益,Monga和Diehl都同意,研究人员需要确定在何时预防铁死亡的治疗对该疾病患者有帮助。
从小鼠到人类
Diehl及其团队的下一步是更好地确定哪些患者在年轻时因铁死亡而经历过度的细胞死亡,并可能受益于预防铁死亡的治疗。
Diehl的研究团队目前正在改进他们的RNA测序方法,以创建一种更简单、更实用的血液测试。Diehl说,如果某个MASLD患者进入她的诊所,她可以要求进行血液测试,以确定他们的肝脏是否在老化并易受铁死亡的影响。
Diehl说:“我们会说,好吧,让我们试试维生素E,看看是否有帮助。” 然后他们可以重复血液测试,以确定老化是否减少以及治疗是否有效。