Аўтар Cocer Peptides 
1 месяц таму
УСЕ АРТЫКУЛЫ І ІНФАРМАЦЫЯ ПА ПРАДУКТАХ, РАЗМЕШЧАНЫЯ НА ГЭТЫМ ВЭБ-САЙЦЕ, ПРЫЗНАЧАНЫ ВЫКЛЮЧНА ДЛЯ РАСПАЎСЮДЖЭННЯ ІНФАРМАЦЫІ І АДУКАЦЫЙНЫХ МЭТАЎ.
Прадукты, прадстаўленыя на гэтым сайце, прызначаны выключна для даследаванняў in vitro. Даследаванне in vitro (лац. *in glass*, што азначае ў шкляным посудзе) праводзіцца па-за межамі чалавечага цела. Гэтыя прадукты не з'яўляюцца фармацэўтычнымі прэпаратамі, не былі адобраны Упраўленнем па кантролі за харчовымі прадуктамі і лекамі (FDA) ЗША і не павінны выкарыстоўвацца для прафілактыкі, лячэння або лячэння любых захворванняў, хвароб або хвароб. Законам катэгарычна забаронена ўводзіць гэтыя прадукты ў арганізм чалавека і жывёлы ў любой форме.
Агляд
Старэнне характарызуецца паступовым зніжэннем фізіялагічных функцый і павышэннем успрымальнасці да хвароб. Разуменне прыкмет і характарыстык старэння мае вырашальнае значэнне для высвятлення біялагічных механізмаў старэння і распрацоўкі стратэгій запаволення старэння і прадухілення звязаных з ім захворванняў.
Малюнак 1. Механізм супраць маршчын.
Прыкметы і характарыстыкі старэння
(1) Геномная нестабільнасць
Геномная нестабільнасць з'яўляецца ключавым фактарам старэння. Назапашванне пашкоджанняў ДНК звязана з эндагеннымі фактарамі, такімі як актыўныя формы кіслароду (АФК), якія ўтвараюцца падчас метабалічных працэсаў, а таксама экзагеннымі фактарамі, такімі як ультрафіялетавае выпраменьванне і хімічныя рэчывы. Па меры старэння арганізмаў эфектыўнасць механізмаў аднаўлення ДНК зніжаецца, што прыводзіць да нявырашаных пашкоджанняў ДНК. Калі разрывы двухланцуговай ДНК не аднаўляюцца належным чынам, яны могуць прывесці да структурных анамалій храмасом і генных перабудоў, што ўплывае на экспрэсію генаў і клетачную функцыю. У клетках, якія старэюць, змены ў экспрэсіі ключавых бялкоў на шляху рэакцыі на пашкоджанне ДНК зніжаюць талерантнасць клетак да пашкоджанняў ДНК, тым самым паскараючы працэс старэння. Гэтая геномная нестабільнасць не толькі ўплывае на нармальную клетачную функцыю, але таксама цесна звязана з узнікненнем і прагрэсаваннем розных узроставых захворванняў, такіх як рак і нейрадэгенератыўныя захворванні.
(2) Знішчэнне тэламераў
Тэламеры - гэта паўтаральныя паслядоўнасці ДНК на канцах храмасом, якія дзейнічаюць як ахоўныя крышкі, прадухіляючы зліццё і дэградацыю канцоў храмасом. Падчас дзялення клетак тэламеры паступова кароцяцца, таму што ДНК-палімераза не можа цалкам паўтарыць канцы храмасом. Калі тэламеры скарачаюцца да пэўнай ступені, клеткі пераходзяць у старэючы стан або падвяргаюцца апоптозу. Гэта таму, што кароткія тэламеры распазнаюцца клеткамі як пашкоджанне ДНК, тым самым актывуючыся кантрольныя кропкі клеткавага цыклу, каб прадухіліць далейшае дзяленне клетак. Тэламераза можа павялічваць даўжыню теломер, але яе актыўнасць нізкая ў большасці саматычных клетак. З узростам целамеры працягваюць скарачацца, становячыся важным маркерам клеткавага старэння. Некаторыя даследаванні паказалі, што актывацыя тэламеразы або выкарыстанне геннай тэрапіі для павелічэння даўжыні тэламер можа ў некаторай ступені затрымаць клеткавае старэнне, даючы новыя ідэі для даследаванняў па барацьбе са старэннем.
(3) Эпігенетычныя змены
Эпігенетычная рэгуляцыя гуляе ключавую ролю ў прасторава-часавай спецыфічнасці экспрэсіі генаў, і працэс старэння суправаджаецца шырокімі эпігенетычнымі зменамі. Змены ў патэрнах метылявання ДНК - адна з распаўсюджаных эпігенетычных змен. Падчас старэння агульны ўзровень метылявання ДНК зніжаецца, але некаторыя спецыфічныя вобласці промотора генаў дэманструюць гіперметыляванне, што прыводзіць да заглушэння гэтых генаў. Гены, звязаныя з рэгуляцыяй клеткавага цыклу, аднаўленнем ДНК і г.д., адчуваюць паніжаную экспрэсію з-за гіперметылявання прамотара, што ўплывае на нармальныя функцыі клетак. Мадыфікацыі гістонаў, такія як ацэтыляванне і метыляванне, таксама падвяргаюцца зменам, уплываючы на структуру храмаціну і даступнасць генаў. Гэтыя эпігенетычныя змены могуць рэгуляваць клеткавыя працэсы, такія як праліферацыя, дыферэнцыяцыя і старэнне, уплываючы на экспрэсію генаў, і эпігенетычныя змены дэманструюць пэўную ступень зварачальнасці, забяспечваючы патэнцыйныя мэты для ўмяшання ў старэнне.
(4) Страта бялковага гамеастазу
Бялковы гамеастаз з'яўляецца асновай для падтрымання нармальнай клетачнай функцыі, уключаючы такія працэсы, як згортванне, транспарт і дэградацыя бялку. З узростам механізмы бялковага гамеастазу ўнутры клетак паступова выходзяць з раўнавагі. Экспрэсія і функцыя малекулярных шаперонаў, такіх як бялкі цеплавога шоку, зніжаюцца, што перашкаджае правільнаму згортванню нядаўна сінтэзаваных бялкоў, што прыводзіць да назапашвання няправільна згорнутых бялкоў у клетках. Функцыі протеасомной і аутофагиально-лизосомальной сістэм таксама пагаршаюцца, зніжаючы іх здольнасць ачышчаць няправільна згорнутыя і пашкоджаныя вавёркі. Назапашванне гэтых анамальных бялкоў утварае агрэгаты, якія парушаюць нармальныя фізіялагічныя працэсы ўнутры клетак, актывуюць унутрыклетачны сігнальны шлях стрэсу і прыводзяць да старэння клетак. Пры нейрадэгенератыўных захворваннях няправільна згорнутыя вавёркі, такія як β-амілоід і тау-вавёркі, назапашваюцца ў вялікіх колькасцях, выклікаючы дысфункцыю і смерць нейронаў, што цесна звязана са стратай бялковага гамеастазу ў працэсе старэння.
(5) Парушэнне рэгуляцыі сігналізацыі пажыўных рэчываў
Шляхі адчування пажыўных рэчываў гуляюць ключавую ролю ў росце клетак, метабалізме і старэнні. Возьмем у якасці прыкладу шлях mTOR (мішэнь рапаміцыну ў млекакормячых); ён можа адчуваць стан харчавання ў клетках і рэгуляваць такія працэсы, як сінтэз бялку, рост клетак і аўтафагія. Калі пажыўных рэчываў у багацці, mTOR актывуецца, спрыяючы росту і праліферацыі клетак; аднак празмерная актывацыя шляху mTOR звязана са старэннем, паколькі яна інгібіруе аўтафагію, што прыводзіць да назапашвання пашкоджаных арганоідаў і бялкоў, а таксама спрыяе запаленчым рэакцыям. Умеранае абмежаванне калорый можа інгібіраваць актыўнасць mTOR, актываваць аўтафагію і ачышчаць клеткавыя адходы, тым самым запавольваючы старэнне. Сігнальны шлях інсуліну/інсуліноподобного фактару росту-1 (IGF-1) таксама цесна звязаны з рэгуляцыяй пажыўных рэчываў і старэннем; парушэнне рэгуляцыі гэтага шляху ўплывае на клеткавы метабалізм і працягласць жыцця. Рэгулюючы шляхі адчування пажыўных рэчываў, можна палепшыць клеткавы метабалічны стан, запавольваючы тым самым працэс старэння.
(6) Мітахандрыяльная дысфункцыя
Мітахондрыі, як клеткавыя электрастанцыі, гуляюць цэнтральную ролю ў працэсе старэння. З узростам структура і функцыі мітахондрый перажываюць значныя змены. Мітахандрыяльная ДНК (мтДНК), пазбаўленая абароны ад гістонаў і размешчаная побач з месцамі вытворчасці АФК, схільная да акісляльнага пашкоджання, што прыводзіць да назапашвання мутацый мтДНК. Гэтыя мутацыі пагаршаюць функцыю комплексаў дыхальнай ланцуга мітахондрый, зніжаюць эфектыўнасць вытворчасці АТФ і павялічваюць выпрацоўку АФК. Празмернае АФК яшчэ больш пашкоджвае мітахондрыі і іншыя біямалекулы ўнутры клетак, ствараючы заганны круг. Дысбаланс у дынаміцы мітахондрый (уключаючы зліццё і дзяленне) таксама ўплывае на функцыю і размеркаванне мітахондрый. У старэючых клетках празмернае дзяленне мітахондрый прыводзіць да кароткіх, фрагментаваных мітахондрый з парушанай функцыяй. Парушэнні энергетычнага абмену, выкліканыя мітахандрыяльнай дысфункцыяй, і павышаны акісляльны стрэс з'яўляюцца ключавымі асаблівасцямі старэння клетак і арганізмаў, цесна звязаных з узнікненнем і прагрэсаваннем розных узроставых захворванняў, такіх як сардэчна-сасудзістыя захворванні і нейрадэгенератыўныя захворванні.
(7) Клеткавае старэнне
Клеткавае старэнне адносіцца да страты праліфератыўнай здольнасці і ўваходжання ў адносна стабільны, незваротны стан спынення росту. Старэючыя клеткі дэманструюць унікальныя фенатыпічнае характарыстыкі, уключаючы павелічэнне аб'ёму клетак, уплощенную марфалогію і павышаную актыўнасць β-галактозидазы. Запускаючыя механізмы клеткавага старэння разнастайныя, уключаючы ўкарачэнне тэламер, пашкоджанне ДНК і акісляльны стрэс. Старэючыя клеткі вылучаюць серыю цітокінаў, хемокінаў і пратэаз, утвараючы сакраторны фенатып, звязаны са старэннем (SASP). SASP не толькі аказвае паракрыннае ўздзеянне на навакольныя клеткі, выклікаючы запаленчыя рэакцыі і рэканструкцыю пазаклеткавага матрікса, але можа таксама спрыяць фіброзу тканін і фарміраванню мікраасяроддзя пухліны. У той час як старэнне клетак можа ў пэўнай ступені душыць праліферацыю опухолевых клетак, працяглае назапашванне старэючых клетак у арганізме можа негатыўна паўплываць на працу тканін і органаў, паскараючы працэс старэння.
(8) Знясіленне ствалавых клетак
Ствалавыя клеткі валодаюць здольнасцю самаабнаўляцца і дыферэнцавацца ў розныя тыпы клетак, адыгрываючы вырашальную ролю ў развіцці, падтрыманні і аднаўленні тканін і органаў. З узростам функцыя ствалавых клетак паступова зніжаецца, з памяншэннем здольнасці да самааднаўлення і абмежаваным патэнцыялам дыферэнцыявання. У працэсе старэння парушаецца баланс дыферэнцыявання крывятворных ствалавых клетак у розныя лініі клетак крыві, што прыводзіць да парушэння функцыі імуннай сістэмы. Магчымасці праліферацыі і дыферэнцыяцыі мезенхімальных ствалавых клетак таксама слабеюць, што ўплывае на аднаўленне і рэгенерацыю касцяной, храстковай і тлушчавай тканін. Прычыны знясілення ствалавых клетак ўключаюць змены ў мікраасяроддзі, парушэнне рэгуляцыі ўнутрыклеткавых сігнальных шляхоў і назапашванне пашкоджанняў ДНК. Страта функцыі ствалавых клетак зніжае здольнасць тканін і органаў да аднаўлення, робячы іх не здольнымі эфектыўна рэагаваць на траўмы і хваробы, што прыводзіць да старэння арганізма.
(9) Змены ва ўнутрыклеткавай сувязі
Міжклеткавая сувязь мае вырашальнае значэнне для падтрымання гамеастазу тканін і органаў. У працэсе старэння ўнутрыклеткавая сувязь перажывае істотныя змены. З узростам сувязь паміж клеткамі пагаршаецца, што ўплывае на абмен матэрыялаў і перадачу сігналаў паміж клеткамі. Акрамя таго, змяняецца функцыя эндакрыннай сістэмы, што прыводзіць да гарманальнага дысбалансу. Змены ў сакрэцыі і дзеянні такіх гармонаў, як інсулін і гармон росту, уплываюць на сістэмны метабалізм і функцыі клетак. Актывацыя сігнальных шляхоў запалення - яшчэ адзін важны аспект змененай ўнутрыклеткавай сувязі. Старэючыя клеткі вылучаюць фактары SASP, якія выклікаюць хранічныя запаленчыя рэакцыі, парушаючы нармальную міжклеткавую сувязь і тканкавае мікраасяроддзе. Гэтыя змены ва ўнутрыклеткавай камунікацыі прыводзяць да дысфункцыянальнай каардынацыі паміж тканінамі і органамі, тым самым спрыяючы прагрэсаванню старэння.
Узаемасувязь маркераў старэння і характарыстык
Розныя маркеры і характарыстыкі старэння не ізаляваныя, а ўзаемазвязаны і ўзаемаўплывовыя, разам абумоўліваючы працэс старэння. Геномная нестабільнасць прыводзіць да пашкоджання ДНК, што, у сваю чаргу, выклікае старэнне клетак і знясіленне ствалавых клетак. Знішчэнне тэламер таксама актывуе рэакцыю на пашкоджанне ДНК, пагаршаючы геномную нестабільнасць. Эпігенетычныя змены могуць уплываць на экспрэсію генаў, тым самым рэгулюючы такія працэсы, як гамеастаз бялку, рэгуляцыя пажыўных рэчываў і функцыя мітахондрый. АФК, выкліканыя мітахандрыяльнай дысфункцыяй, могуць яшчэ больш пашкодзіць ДНК, што прывядзе да геномнай нестабільнасці, у той жа час уплываючы на ўнутрыклеткавыя сігнальныя шляхі і змяняючы міжклеткавую сувязь. Клеткавае старэнне і знясіленне ствалавых клетак пагаршаюць аднаўленне і рэгенератыўныя здольнасці тканін, у той час як змены ў мікраасяроддзі тканіны, у сваю чаргу, уплываюць на клеткавае старэнне і функцыю ствалавых клетак.
Прымяненне маркераў старэння і характарыстык у здароўі і хваробах
(1) Як біямаркеры
Маркеры і характарыстыкі старэння могуць служыць біямаркерамі для ацэнкі ступені старэння і стану здароўя чалавека. Напрыклад, вымяраючы даўжыню тэламер, патэрны метылявання ДНК і паказчыкі функцыі мітахондрый, можна ў пэўнай ступені прадказаць біялагічны ўзрост чалавека і рызыку развіцця ўзроставых захворванняў. Гэтыя біямаркеры дапамагаюць у раннім выяўленні патэнцыйных праблем са здароўем, ствараючы аснову для персаналізаванага кіравання здароўем і ўмяшання. У прафілактыцы сардэчна-сасудзiстых захворванняў выяўленне ў крыві біямаркераў старэння, звязаных з запаленнем, дапамагае ідэнтыфікаваць людзей з высокай рызыкай і дазваляе прыняць меры ранняга ўмяшання, такія як карэкціроўка ладу жыцця або медыкаментозная тэрапія.
(2) Мэты распрацоўкі лекаў
Розныя маркеры і характарыстыкі старэння забяспечваюць мноства мэтаў для распрацоўкі лекаў. Для геномнай нестабільнасці можна распрацаваць лекі, якія спрыяюць аднаўленню ДНК; для знішчэння тэламер можна вывучыць прэпараты, якія актывуюць тэламеразу або абараняюць тэламеры; для страты гамеастазу бялку можна распрацаваць прэпараты, якія ўзмацняюць функцыю малекулярнага шаперона або спрыяюць дэградацыі бялку, і г. д. У апошнія гады даследаванні рапаміцыну і яго аналагаў, накіраваных на шлях mTOR, дасягнулі значнага прагрэсу ў запаволенні старэння і падаўжэнні працягласці жыцця, забяспечваючы паспяховую мадэль для распрацоўкі лекаў супраць старэння. Для клетачнага старэння распрацоўка лекаў, якія могуць ачысціць старэючыя клеткі або інгібіраваць SASP, можа палепшыць сімптомы звязаных са старэннем захворванняў і запаволіць працэс старэння.
(3) Стратэгіі аховы здароўя
На аснове разумення маркераў і характарыстык старэння можна сфармуляваць адпаведныя стратэгіі ўмяшання ў здароўе. З пункту гледжання дыетычнага ўмяшання, абмежаванне калорый і міжземнаморская дыета могуць рэгуляваць шляхі адчування пажыўных рэчываў, паляпшаць метабалічны статус і затрымліваць старэнне. Фізічныя практыкаванні могуць узмацніць функцыю мітахондрый, спрыяць праліферацыі і дыферэнцыяцыі ствалавых клетак і палепшыць міжклеткавую сувязь, і ўсё гэта станоўча ўплывае на затрымку старэння. Выкарыстанне антыаксідантаў можа паменшыць акісляльны стрэс, абараніць клеткі ад пашкоджання АФК і падтрымліваць нармальную функцыю клетак. Гэтыя комплексныя стратэгіі ўмяшання ў здароўе дапамагаюць запаволіць працэс старэння і палепшыць якасць жыцця пажылых людзей.
Заключэнне
Маркеры і характарыстыкі старэння ахопліваюць шырокі спектр змяненняў ад малекулярнага да клетачнага і тканкавага/органнага ўзроўняў, якія ўзаемазвязаны і ўзаемаўплываюць, разам утвараючы складаныя біялагічныя механізмы старэння. Разуменне гэтых маркераў і характарыстык забяспечвае тэарэтычную аснову для прафілактыкі, дыягностыкі і лячэння захворванняў, звязаных са старэннем.
Крыніцы
[1] Pintea A, Manea A, Pintea C і інш. Пептыды: новыя кандыдаты для прафілактыкі і лячэння старэння скуры: агляд [J]. Біямалекулы, 2025,15(1},АРТЫКУЛ-НУМАР = {88).DOI:10.3390/biom15010088.
[2] Yıldız C, Ozilgen M. Чаму функцыі мозгу могуць пагаршацца са старэннем: тэрмадынамічная ацэнка [J]. Міжнародны часопіс эксергетыкі, 2021 г.
[3] Джозэф AW, Jeevitha Shree DV, Saluja KPS і інш. Адсочванне вачэй, каб зразумець уплыў старэння на прыкладанні мабільных тэлефонаў[C]//, Сінгапур, 2021 г. Springer Singapore, 2021-01-01.DOI: 10.1007/978-981-16-0041-8_27.
[4] Джозэф AW, Dv J, Saluja KS, і інш. Адсочванне вачэй, каб зразумець уплыў старэння на праграмы для мабільных тэлефонаў [J]. Arxiv, 2021, abs/2101.00792. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:230435965
[5] Wiesman AI, Rezich MT, O'Neill J і інш. Эпігенетычныя маркеры старэння прадказваюць нервовыя ваганні, якія абслугоўваюць выбарачную ўвагу [J]. Кара галаўнога мозгу, 2020,30(3):1234-1243.DOI:10.1093/cercor/bhz162.
[6] Маррон М. М. Кволасць і здольнасць хадзіць як комплексныя маркеры старэння і іх метабаламічныя прыкметы, 2019 [C]. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:202009741
[7] Wang Y, Huang T, Sha X і інш. Мадэль самаарганізацыі паказвае сістэматычныя характарыстыкі старэння [J]. Тэарэтычная біялогія і медыцынскае мадэляванне, 2018, 17.
[8] Juhász D, Németh D. [Змены кагнітыўных функцый пры здаровым старэнні] [J]. Ideggyogyaszati Szemle-Clinical Neuroscience, 2018,71(3-04):105-112.DOI:10.18071/isz.71.0105.
