摘要:根据伦敦大学学院、药物研发公司 LinkGevity(一家专注于生物医学研究的生物技术公司)和欧洲航天局 (ESA) 研究人员的一项新研究,坏死是一种不受控制的细胞死亡形式,可能是改变人类衰老、疾病甚至太空旅行进程的最有希望的关键之一。
健康细胞(左)和坏死细胞(右)的示意图。图片来源:LinkGevity
坏死会引发破坏性炎症,从而导致衰老和疾病。阻断坏死或许能为慢性疾病带来新的治疗方法,并改善太空旅行中的健康状况。
根据伦敦大学学院、药物研发公司 LinkGevity(一家专注于生物医学研究的生物技术公司)和欧洲航天局 (ESA) 研究人员的一项新研究,坏死是一种不受控制的细胞死亡形式,可能是改变人类衰老、疾病甚至太空旅行进程的最有希望的关键之一。
该研究发表在《自然癌基因》杂志上,汇集了一个国际科学家和临床医生团队,共同探索坏死(细胞因感染、受伤或疾病而突然死亡)如何改变我们对与年龄相关的疾病的理解和治疗。
该论文挑战了传统思维,利用癌症生物学、再生医学、肾脏疾病和空间健康的证据,论证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,也是干预的潜在目标。
伦敦大学学院肾脏与膀胱健康中心的这项研究的作者基思·肖(Keith Siew)博士指出:“没有人真正喜欢谈论死亡,即使是细胞死亡,这或许就是为什么人们对死亡的生理学了解甚少的原因。从某种程度上来说,坏死本身就是死亡。如果足够多的细胞死亡,然后组织死亡,那么我们就会死亡。问题是,如果我们能够暂停或阻止坏死,会发生什么。”
这项研究的主要作者、LinkGevity 首席执行官卡丽娜·科恩(Carina Kern)博士表示:“坏死仍然是医学领域的最后前沿之一,它是衰老、疾病、空间生物学和科学进步本身的共同线索。”LinkGevity 是一家位于剑桥巴布拉汉姆研究园区的生物技术公司,也是美国宇航局空间健康计划的一部分。
细胞是生命的基本组成部分,可以通过多种方式死亡。程序性细胞死亡是一个有益的、受严格调控的过程,有助于组织自我更新,并在整个生命过程中维持正常功能。
相反,非程序性细胞死亡(称为坏死)是一种不受控制且具有破坏性的过程,会导致组织分解并导致整体生物衰退。
当这种精细调节的平衡失效时,钙离子就会像短路一样涌入细胞,使细胞陷入混乱。与程序性死亡不同,程序性死亡是指细胞有序分解,而坏死则会导致细胞破裂,将毒性分子释放到周围组织中。
这会引发连锁反应,导致广泛的炎症并影响组织修复,产生滚雪球效应,最终导致虚弱和肾脏疾病、心脏病和阿尔茨海默氏症等慢性年龄相关疾病的发生。
肖博士补充道:“当细胞死亡时,对于邻近细胞来说,这并不总是一个平静的过程。”
科恩博士解释说:“坏死一直隐藏在显而易见的地方。作为细胞死亡的最终阶段,它在很大程度上被忽视了。但越来越多的证据表明,它远不止是一个终点。它是系统性退化不仅产生而且蔓延的核心机制。这使得它成为许多疾病的关键交汇点。如果我们能够靶向坏死,我们就能开辟全新的途径来治疗从肾衰竭到心脏病、神经退化,甚至衰老本身等各种疾病。”
值得注意的是,肾脏中的坏死可能产生最具破坏性且未被充分重视的影响。坏死会引发肾脏疾病,最终可能导致肾衰竭,需要移植或透析治疗。到 75 岁时,几乎一半的人都会随着自然衰老而患上某种程度的肾脏疾病。
肖博士说道:“肾脏疾病导致肾脏衰竭的原因并非单一,可能是缺氧、炎症、氧化应激、毒素积聚等等。所有这些压力因素最终都会导致肾脏坏死,进而引发一个正反馈循环,最终失控,最终导致肾衰竭。我们无法阻止所有这些压力因素,但如果能在坏死发生时进行干预,就能有效地达到同样的效果。”
阻止肾脏坏死可能带来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,宇航员通常会经历加速衰老和肾脏相关的功能衰退。2024 年,肖博士参与的一项研究表明,人类肾脏可能是长期太空任务的最终瓶颈。
作者表示,找到解决这种加速衰老和肾脏疾病的方法可能是人类深空探索的最后前沿。
论文作者、南威尔士大学、欧洲航天局(ESA)生命科学工作组主席达米安·贝利教授表示:“靶向坏死不仅有可能改变地球上的寿命,还能推动太空探索的前沿。在太空中,导致地球衰老的那些因素,在宇宙辐射和微重力的作用下会加剧,从而显著加速衰老。”
“在许多与年龄相关的疾病中——影响肺、肾、肝、脑和心血管系统等各种器官——持续不断的坏死级联会加速疾病的进展。这通常伴随着愈合受损,导致纤维化、炎症和细胞受损。每个级联都会触发并放大下一个级联。”科恩博士强调:“如果我们能够阻止坏死,即使是暂时的,我们也将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,甚至可能实现再生。”
该论文是伦敦大学学院医学部、哈佛医学院附属布莱根妇女医院、梅奥诊所、美国国家航空航天局空间健康计划、英国医学研究委员会(MRC)分子生物学实验室、南威尔士大学和欧洲航天局等机构的临床医生和科学家合作完成的。
参考文献:“坏死是导致恢复力丧失和生物衰退的根本原因:如果我们能够干预会怎样?” 作者:Carina Kern、Joseph V. Bonventre、Alexander W. Justin、Kianoush Kashani、Elizabeth Reynolds、Keith Siew、Bill Davis、Halime Karakoy、Nikodem Grzesiak 和 Damian Miles Bailey,2025年5月29日,Oncogene。DOI :10.1038/s41388-025-03431-y
来源:康嘉年華一点号