阶段设定为开发临床相关的,以衰老为基础的衰老生物标志物
衰老细胞在压力下停止分裂,长期以来被认为是多种衰老疾病的驱动因素。小鼠研究表明,靶向去除这些细胞和它们分泌的炎症因子,即衰老相关分泌表型(SASP),对多个器官系统和功能都有好处。实验室的成功催生了一些公司和研究项目,它们的目标是开发senolytics(清除衰老细胞的药物)或senomorphics(抑制SASP的药物)。但药物开发和临床应用需要简单、可靠的生物标志物来评估人体组织中衰老细胞的丰度。发表在公共科学图书馆生物学在美国,巴克研究所(Buck Institute)的研究人员对人类细胞的SASP进行了广泛的分析,并建立了一个可供该领域使用的精心策划的数据库。
“现在,开发与衰老相关的临床生物标志物的阶段已经准备好了,”巴克教授Judith Campisi博士说,她也是这篇论文的资深作者之一。“这将加快将安全和有效的药物投入临床的努力,从长远来看,可以使医生向患者清楚地了解他们的各种组织和器官老化的情况。”
这项研究由博士后Nathan Basisty博士领导,扩大了已知的人类分泌的蛋白质的数量衰老细胞大约10倍,超过1000倍。研究人员表明,随着我们变老,由研究的所有类型的衰老细胞分泌的一组“核心”衰老因子在人类血浆中显著增加,这可能是开发“全身”衰老生物标志物的基础,以及在人体试验中评估senolytics和senomorphics疗效的生物标志物。利用先进的蛋白质组学分析,研究人员还提出了识别衰老细胞特定子集的特征。
“SASP的复杂性,通常是由几十个分泌蛋白监测,一直被大大低估,一小组因素不能解释体内衰老产生的各种表型,”Basisty说SASP阿特拉斯作为可溶性和外泌性SASP因子的综合蛋白质组学数据库,源于多种衰老诱导剂和细胞类型。每个图谱由数百个基本不同的蛋白质组成,但也包括在所有sasp中升高的蛋白质的“核心”子集。
“这项工作指出了不同的衰老诱导剂和不同的细胞类型是如何导致不同的分泌组的,”Campisi说。“这是我们第一次有能力测量体内衰老细胞的负担,并对它们如何衰老以及邻近细胞如何受到影响做出有根据的猜测。”
巴克研究所蛋白质组学和质谱分析中心主任、高级合著者、助理教授Birgit Schilling博士说:“蛋白质组学让我们在这个项目中采取完全公正的方法,是如何利用高端技术推进生物学问题的完美例子。”“我们希望,SASP图谱将促进蛋白质的识别,驱动特定的衰老相关表型和目录,并开发潜在的衰老生物标志物,以评估体内衰老细胞的负担和起源。”
巴克大学的初步研究利用了衰老的人类肺成纤维细胞和上皮细胞细胞从肾脏。通过与巴尔的摩老化纵向研究(BLSA)的血浆中发现的衰老标记进行比较,结果得到了验证。BLSA是美国历史最悠久的人类衰老科学研究,由美国国家衰老研究所(NIA)维护,涉及3200多名志愿者。“我们的研究表明,我们每个人变老的方式都不一样,”医学博士路易吉·费鲁奇(Luigi Ferrucci)说,他是NIA校内研究项目的科学主任,也是该研究的合著者之一。“衰老相关生物标志物的开发将使我们能够识别特定组织中驱动衰老和疾病的因素,并有望导致早期检测和干预,防止疾病恶化。我们很高兴能在这方面与巴克研究所合作。”