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细胞过程:哪些标志物可用于识别细胞衰老?

针对各种环境因素(例如电离辐射、化学疗法药物的暴露、氧化应激、DNA 损伤、线粒体功能障碍或癌基因激活),细胞可能会永久停止增殖并进入称为细胞衰老的状态。衰老发生在正常的发育过程中以及伤口愈合中,并且是老化和与年龄有关的疾病的结果。因此,了解为什么衰老有助于这些过程可能会引导开发用于治疗多种疾病的衰老前和抗衰老疗法。

衰老细胞表现出几种区别于其他细胞的特征。这些特征(或衰老的标志物)包括大的扁平形态、核被膜破裂、溶酶体和线粒体功能的代谢失调、DNA 损伤的证据以及调节细胞周期停滞的基因上调。此外,衰老细胞采用与衰老相关的分泌表型(SASP),该表型由作用于周围组织微环境的各种细胞因子、生长因子和蛋白酶的表达和释放所定义。

衰老

衰老细胞可以通过检测其溶酶体和线粒体含量增加的方法与非衰老细胞区分开。例如,可以通过 β 半乳糖苷酶染色试剂盒检测到的 β 半乳糖苷酶表达升高与溶酶体活性增加相关,并且是衰老细胞中使用最广泛的标志物之一。类似地,衰老细胞中线粒体含量的增加可以通过线粒体蛋白(如COX IV孔蛋白(VDAC)SDHA其他线粒体蛋白)的升高来测量。€‚尽管衰老细胞的线粒体水平较高,但重要的是要注意到许多这些线粒体功能异常。这通常被称为衰老相关的线粒体功能障碍(SAMD)表型,其特征是氧化磷酸化水平降低、ATP 产生的糖酵解增加以及活性氧水平更高。

除了在体外的大而扁平的形状外,衰老细胞在形态上也不同,因为 lamin B1 的表达降低,它们通常显示出核被膜完整性的破坏。€‚染色质重组与多个衰老相关的异染色质病灶(SAHF)形成和持续性 DNA 损伤的存在可用于鉴定衰老细胞。 SAHF 的标志物包括 MacroH2A异染色质蛋白 1(HP1)赖氨酸 9 二或三甲基化组蛋白 H3(H3K9Me2/3)免疫反应性。同样,组蛋白 g-H2A.X 的磷酸化是衰老细胞中早期和持续性 DNA 损伤的标志。

 

DNA 损伤反应(DDR)的组成部分包括丝氨酸/苏氨酸激酶 ATMATR 以及 p53 肿瘤抑制蛋白,它们在衰老过程中可被激活并可用于鉴定衰老。反过来,DDR 反应集中在细胞周期蛋白依赖激酶抑制剂(CDKI)(p16p21p27)的激活,并导致视网膜母细胞瘤蛋白(RB)的高磷裂解,最终退出细胞周期,Senescence Marker Antibody Sampler Kit 针对常用的衰老生物标志物提供了多种试剂。

 

与衰老相关分泌表型(SASP)有关的分泌蛋白可用于确认衰老细胞在各种情况下的存在。其中包括许多促炎细胞因子(如IL-6/IL-1β)、蛋白酶(MMP3)和生长因子(如 EGFVEGF)。SASP antibody sampler kit 提供一种划算的方法来检测实验系统中的多个 SASP 组分。

 

虽然这些标志物已经被用来识别和研究衰老,但重要的是并不是所有的衰老细胞都一致地表达它们。此外,在其他细胞过程中可观察到一些生物标志物,包括凋亡。因此,有必要单独检测和分析几种生物标志物的存在,以确定衰老细胞的亚群。

 

有关细胞衰老、其信号转导通路和用于在您的研究中研究该衰老过程的有用试剂的更多信息,请访问关于衰老信号转导的 CST 资源页面。

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