肝细胞的衰老特性及衰老逆转的研究

发布时间：2021-11-07 14:28

　　人口老龄化所引起的机体组织器官衰老问题，已逐渐成为二十一世纪人口与健康领域的重大科学问题之一，也给整个生命科学和医学领域带来了严峻的挑战。衰老可以改变组织器官的生物学特性，导致机体结构和功能的失调，以及相关疾病的发生。肝脏是体内最大的实质器官，约占人体总重量的2%，具有储存、分泌、解毒等代谢功能。肝脏主要由肝细胞组成，肝细胞约占肝脏细胞的60%。肝脏是个体衰老过程中最易受累的器官之一。研究表明相对于年轻个体，老年个体更容易罹患肝脏疾病，如乙型或丙型肝炎、非酒精性脂肪肝、肝脏纤维化等，而且肝病患者治疗时年老个体的恢复能力也要明显弱于年轻个体。个体的衰老与器官和细胞的衰老有着密切的联系，肝脏的组织结构会随着年龄的增加而发生变化，如肝重比下降、肝细胞间出现许多空泡等；肝细胞也会呈现细胞衰老（cellular senescence）的特征性变化，如肝细胞体积增大、增殖能力下降、表达衰老相关半乳糖苷酶（senescenceassociated-β-galactosidase, SA-β-Gal）、细胞周期抑制因子p16ink4A、p21、p53表达增高、细胞核中组蛋白H2A的139位丝氨酸持续磷... 

【文章来源】：中国人民解放军海军军医大学上海市 211工程院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

细胞衰老的机制

一、随着小鼠年龄的增加，小鼠的肝细胞逐渐发生衰老1、形态与结构的变化：正常生理条件下，成熟的成体细胞其形态和大小不会发生明显变化，这种细身的稳定可以维持细胞生理功能的稳定从而保持机体内环境的稳定。但是衰老胞其体积会相对增加，细胞体积的增大可能是进入细胞周期的细胞未完成细胞导致的，如 DNA 复制完成而细胞质分裂受抑制。细胞发生增殖异常时可能会基因组发生改变，影响细胞的正常生理功能。因此，细胞体积的增加是判断细老的标志[1,2]。对 2、6、12、18月龄正常小鼠肝脏组织进行 H&E 染色，通过对结构和肝细胞形态的比较和分析，我们发现随着年龄的增加肝脏结构和肝细胞发生了明显的变化。如图 2所示，随着年龄的增加，年老特别是 18月龄小鼠肝肝细胞的体积要明显大于年轻 2月龄小鼠的肝细胞，而且年老肝脏内还出现了空泡。这个结果说明年老肝细胞在形态上发生改变，18月龄肝细胞有可能发生老。

军医大学博士学位论文2、生物化学的变化（衰老相关的 β-半乳糖苷酶）：绝大部分细胞在 PH4.0时，其溶酶体都存在着 β-半乳糖苷酶活性，而此时接近老或者衰老细胞中却没有 β-半乳糖苷酶活性。但是当 PH6.0 时，却只有衰老细胞溶酶体内会有大量的 β-半乳糖苷酶活性。所以 PH6.0条件下衰老相关的 β-半乳糖酶活性是判断细胞是否衰老最有效也是目前最被认可的指标[14,15]。我们收集 2、12 和 18 月龄四个年龄段的正常小鼠新鲜肝脏组织进行 OCT 包埋后，直接冰冻片固定染色，以最大效率地降低酶活性的丢失。如图 3 所示，随着年龄的增加，老相关 β-半乳糖苷酶表达不断增加，SA-β-gal 阳性的细胞比例从 2月龄的 1.37 ±4%增加到 12 月龄的 10.55 ±0.78%，而 18 月龄肝脏内 SA-β-gal 阳性细胞的比例升到 40 ±4.6%。虽然已有研究报道正常老年肝脏内并不会出现高表达的衰老相关 β-半乳糖苷酶[56]，但是我们的研究却发现与病理情况下一样，衰老相关的 β-半乳苷酶会随着年龄的增加而表达量增加。


本文编号：3482017