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Cell | 上海科学家创新谱系示踪技术揭示细胞衰老的命运轨迹和特定功能，助力追捕细胞衰老之路上的“妖魔鬼怪”

上海科技

2024/10/05

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衰老癌症细胞衰老

细胞衰老在胚胎发育、损伤再生、癌症和机体衰老等生理病理过程中发挥着重要作用。同样是“年迈”的细胞，却有好有坏，有些在体内作乱，有些默默守护健康。如何精准识别并区分出衰老细胞群体中的“好人”和“坏人”是困扰细胞衰老领域多年的难题。近日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌研究团队通过开发体内细胞衰老的谱系示踪及功能研究技术，系统探讨了肝脏损伤和修复过程中不同细胞类型衰老细胞的命运轨迹与特定作用，洞察衰老细胞“真面目”的同时，还在肝脏损伤小鼠模型上实现了更加精准的“惩恶扬善”。相关成果于北京时间10月4日发表于国际学术期刊《细胞》。

研究人员首先开发出体内衰老细胞的谱系示踪系统，随后又建立了针对不同细胞类型衰老细胞的功能研究技术。拥有这些技术的科研人员就像炼就了孙悟空的火眼金睛，能够穿透表象，直视细胞本质。他们在小鼠模型中发现肝损伤后细胞衰老主要涉及巨噬细胞及内皮细胞，衰老的巨噬细胞在肝脏受损时激增，在损伤后通过分泌炎症因子捣乱，促进肝纤维化；衰老的内皮细胞在肝脏受损后虽也显老态，却仍然在修复过程中发挥重要作用，限制损伤和纤维化。

清除衰老的巨噬细胞，可以限制肝纤维化。进一步深入研究发现，其背后的机制是改变了肝脏的免疫微环境，包括增强T淋巴细胞活化等。反之，衰老的内皮细胞被清除后，肝组织向促纤维化环境转变，成纤维细胞和间充质细胞增殖能力增强。研究人员还实现了对体内衰老内皮细胞进行重编程，发现这群衰老细胞“焕发新生”后可以显著减轻肝脏纤维化程度。

这一研究工作为细胞衰老领域和再生医学研究提供了重要研究技术，也为肝脏相关疾病临床治疗提供了新的研究方向和理论依据。

中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌研究组副研究员赵欢、博士生刘子鑫和博士生陈惠为该论文共同第一作者。周斌研究员为该论文通讯作者。该研究得到瑞士诺华制药Jan Tchorz博士、江南大学马鑫教授、阿斯利康Qing-Dong Wang博士、上海动物中心沈如凌博士、上海南方模式生物科技股份有限公司孙瑞林博士和王津津博士、勃林格殷格翰公司Markus Werner, Michael Meister, Stefan Kauschk等支持和帮助，以及分子细胞卓越中心动物实验技术平台、细胞分析技术平台、分子生物学技术平台、化学生物学技术平台及中国科学院上海营养与健康研究所细胞分析技术平台的大力支持。该工作得到中国科学院、基金委、科技部、上海市科委、新基石科学基金会等支持。