综述:骨骼肌中的细胞衰老:衰老、肌肉减少症与治疗

时间:2025年7月12日
来源:Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology

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本综述系统阐述骨骼肌衰老过程中细胞衰老(cellular senescence)的关键作用,聚焦衰老相关分泌表型(SASP)对肌肉质量、力量和功能的负面影响,并探讨靶向清除衰老细胞(senolytics)和调节衰老表型(senomorphics)的创新治疗策略,为延缓肌肉减少症(sarcopenia)提供理论依据。

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Abstract

骨骼肌随年龄增长出现进行性质量下降、力量减弱和功能退化,这种现象被定义为肌肉减少症(sarcopenia)。其病理特征包括肌纤维数量减少、萎缩,以及脂肪和纤维组织的异常沉积。近年研究发现,细胞衰老(cellular senescence)在这一过程中扮演关键角色——衰老细胞通过永久性细胞周期停滞和分泌衰老相关表型(SASP)因子,破坏肌肉组织微环境稳态。

衰老细胞的分子特征

骨骼肌中的衰老细胞主要表现为p16INK4a/p19ARF通路激活和DNA损伤应答(DDR)持续激活。单细胞测序显示,这些细胞具有独特的染色质开放特征和表观遗传修饰模式。特别值得注意的是,衰老的卫星细胞(satellite cells)会分泌IL-6、MMP-3等促炎因子,形成恶性循环的炎症微环境。

病理生理学机制

细胞衰老通过三条核心途径加剧肌肉退化:1)线粒体功能障碍导致ATP合成减少和活性氧(ROS)积累;2)蛋白质合成/降解失衡(mTOR通路异常和泛素-蛋白酶体系统失调);3)肌源性干细胞再生能力受损。动物模型证实,清除衰老细胞可使老年小鼠肌肉力量提升15-20%。

治疗策略进展

目前主要开发两类干预手段:1)衰老细胞清除剂(senolytics)如达沙替尼+槲皮素组合,可选择性诱导衰老细胞凋亡;2)衰老表型调节剂(senomorphics)如雷帕霉素,能抑制SASP分泌而不杀死细胞。临床试验显示,联合运动训练可使治疗效果提升30%。

现存挑战与展望

尚待解决的关键问题包括:终末分化肌纤维是否具有衰老特征?间质单核细胞的衰老时序如何?未来研究需结合单细胞多组学技术和类器官模型,开发组织特异性靶向递送系统。这些突破将推动肌肉衰老干预进入精准医学时代。

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