Oleh Cocer Peptides 
1 bulan yang lalu
SEMUA ARTIKEL DAN MAKLUMAT PRODUK YANG DISEDIAKAN DI LAMAN WEB INI ADALAH SEMATA-MATA UNTUK PENYEDARAN MAKLUMAT DAN TUJUAN PENDIDIKAN.
Produk yang disediakan di laman web ini bertujuan secara eksklusif untuk penyelidikan in vitro. Penyelidikan in vitro (Latin: *dalam kaca*, bermaksud dalam barang kaca) dijalankan di luar badan manusia. Produk ini bukan farmaseutikal, tidak diluluskan oleh Pentadbiran Makanan dan Ubat (FDA) AS, dan tidak boleh digunakan untuk mencegah, merawat atau menyembuhkan sebarang keadaan perubatan, penyakit atau penyakit. Ia dilarang sama sekali oleh undang-undang untuk memperkenalkan produk ini ke dalam badan manusia atau haiwan dalam apa jua bentuk.
Gambaran keseluruhan
Penuaan dicirikan oleh penurunan beransur-ansur fungsi fisiologi dan peningkatan kerentanan kepada penyakit. Memahami tanda-tanda dan ciri-ciri penuaan adalah penting untuk menjelaskan mekanisme biologi penuaan dan membangunkan strategi untuk melambatkan penuaan dan mencegah penyakit berkaitan.
Rajah 1. Mekanisme anti-kedut.
Tanda dan Ciri Penuaan
(1) Ketidakstabilan Genomik
Ketidakstabilan genomik adalah pemacu utama penuaan. Pengumpulan kerosakan DNA berpunca daripada faktor endogen seperti spesies oksigen reaktif (ROS) yang dihasilkan semasa proses metabolik, serta faktor eksogen seperti sinaran ultraungu dan bahan kimia. Apabila organisma semakin tua, kecekapan mekanisme pembaikan DNA berkurangan, membawa kepada kerosakan DNA yang tidak dapat diselesaikan. Jika pecahan DNA rantai dua tidak dibaiki dengan betul, ia boleh mengakibatkan keabnormalan struktur kromosom dan penyusunan semula gen, yang menjejaskan ekspresi gen dan fungsi selular. Dalam sel penuaan, perubahan dalam ekspresi protein utama dalam laluan tindak balas kerosakan DNA mengurangkan toleransi sel terhadap kerosakan DNA, dengan itu mempercepatkan proses penuaan. Ketidakstabilan genomik ini bukan sahaja menjejaskan fungsi selular biasa tetapi juga berkait rapat dengan permulaan dan perkembangan pelbagai penyakit berkaitan usia seperti kanser dan penyakit neurodegeneratif.
(2) Atrisi telomer
Telomer ialah urutan DNA berulang pada hujung kromosom yang bertindak sebagai penutup pelindung, menghalang pelakuran dan degradasi hujung kromosom. Semasa pembahagian sel, telomer secara beransur-ansur memendek kerana polimerase DNA tidak dapat mereplikasi sepenuhnya hujung kromosom. Apabila telomer memendek ke tahap tertentu, sel memasuki keadaan tua atau mengalami apoptosis. Ini kerana telomer pendek diiktiraf oleh sel sebagai kerosakan DNA, dengan itu mengaktifkan pusat pemeriksaan kitaran sel untuk menghalang pembahagian sel selanjutnya. Telomerase boleh memanjangkan panjang telomere, tetapi aktivitinya rendah dalam kebanyakan sel somatik. Apabila usia meningkat, telomer terus memendek, menjadi penanda penting penuaan selular. Sesetengah kajian mendapati bahawa mengaktifkan telomerase atau menggunakan terapi gen untuk memanjangkan panjang telomere sedikit sebanyak boleh melambatkan penuaan selular, memberikan pandangan baharu untuk penyelidikan anti-penuaan.
(3) Perubahan Epigenetik
Peraturan epigenetik memainkan peranan penting dalam kekhususan spatiotemporal ekspresi gen, dan proses penuaan disertai dengan perubahan epigenetik yang meluas. Perubahan dalam corak metilasi DNA adalah salah satu perubahan epigenetik yang biasa. Semasa penuaan, tahap metilasi DNA keseluruhan menurun, tetapi kawasan promoter gen tertentu tertentu mempamerkan hipermetilasi, yang membawa kepada pembungkaman gen ini. Gen yang berkaitan dengan peraturan kitaran sel, pembaikan DNA, dsb., mengalami pengurangan ekspresi akibat hipermetilasi promoter, dengan itu menjejaskan fungsi selular normal. Pengubahsuaian histon seperti asetilasi dan metilasi juga mengalami perubahan, mempengaruhi struktur kromatin dan kebolehcapaian gen. Perubahan epigenetik ini boleh mengawal selia proses selular seperti percambahan, pembezaan, dan penuaan dengan mempengaruhi ekspresi gen, dan perubahan epigenetik mempamerkan tahap kebolehbalikan, menyediakan sasaran berpotensi untuk campur tangan penuaan.
(4) Kehilangan homeostasis protein
Homeostasis protein ialah asas untuk mengekalkan fungsi selular normal, yang melibatkan proses seperti lipatan protein, pengangkutan, dan degradasi. Dengan usia, mekanisme homeostasis protein dalam sel secara beransur-ansur menjadi tidak seimbang. Ekspresi dan fungsi pendamping molekul seperti protein kejutan haba merosot, menghalang protein yang baru disintesis daripada lipatan dengan betul, yang membawa kepada pengumpulan protein tersalah lipat dalam sel. Fungsi sistem proteasome dan autophagy-lisosomal juga merosot, mengurangkan keupayaan mereka untuk membersihkan protein yang salah lipatan dan rosak. Pengumpulan protein yang tidak normal ini membentuk agregat yang mengganggu proses fisiologi normal dalam sel, mengaktifkan laluan isyarat tekanan intrasel, dan membawa kepada penuaan selular. Dalam penyakit neurodegenerative, protein tersalah lipat seperti protein β-amyloid dan tau terkumpul dalam kuantiti yang banyak, menyebabkan disfungsi neuron dan kematian, yang berkait rapat dengan kehilangan homeostasis protein semasa proses penuaan.
(5) Disregulasi isyarat nutrien
Laluan pengesan nutrien memainkan peranan penting dalam pertumbuhan sel, metabolisme dan penuaan. Ambil laluan mTOR (sasaran mamalia rapamycin) sebagai contoh; ia dapat merasakan keadaan pemakanan dalam sel dan mengawal proses seperti sintesis protein, pertumbuhan sel dan autophagy. Apabila nutrien banyak, mTOR diaktifkan, menggalakkan pertumbuhan dan percambahan sel; Walau bagaimanapun, pengaktifan berlebihan laluan mTOR dikaitkan dengan penuaan, kerana ia menghalang autophagy, yang membawa kepada pengumpulan organel dan protein yang rosak, sementara juga menggalakkan tindak balas keradangan. Sekatan kalori yang sederhana boleh menghalang aktiviti mTOR, mengaktifkan autophagy, dan membersihkan sisa selular, dengan itu melambatkan penuaan. Laluan isyarat insulin/insulin-like growth factor-1 (IGF-1) juga berkait rapat dengan pengawalan nutrien dan penuaan; disregulasi laluan ini menjejaskan metabolisme dan jangka hayat selular. Dengan mengawal selia laluan pengesan nutrien, keadaan metabolik selular boleh dipertingkatkan, sekali gus melambatkan proses penuaan.
(6) Disfungsi mitokondria
Mitokondria, sebagai kuasa selular, memainkan peranan penting dalam proses penuaan. Dengan usia yang semakin meningkat, struktur dan fungsi mitokondria mengalami perubahan yang ketara. DNA mitokondria (mtDNA), kekurangan perlindungan histon dan terletak berhampiran tapak pengeluaran ROS, terdedah kepada kerosakan oksidatif, yang membawa kepada pengumpulan mutasi mtDNA. Mutasi ini menjejaskan fungsi kompleks rantai pernafasan mitokondria, mengurangkan kecekapan pengeluaran ATP, dan meningkatkan pengeluaran ROS. ROS yang berlebihan merosakkan lagi mitokondria dan biomolekul lain dalam sel, mewujudkan kitaran ganas. Ketidakseimbangan dalam dinamik mitokondria (termasuk gabungan dan pembelahan) juga mempengaruhi fungsi dan pengedaran mitokondria. Dalam sel senescent, pembelahan mitokondria yang berlebihan mengakibatkan mitokondria yang pendek dan berpecah-belah dengan fungsi terjejas. Keabnormalan metabolisme tenaga akibat disfungsi mitokondria dan peningkatan tekanan oksidatif adalah ciri utama penuaan selular dan organisma, berkait rapat dengan permulaan dan perkembangan pelbagai penyakit berkaitan usia seperti penyakit kardiovaskular dan penyakit neurodegeneratif.
(7) Penuaan selular
Penuaan selular merujuk kepada kehilangan kapasiti proliferatif dan kemasukan ke dalam keadaan penangkapan pertumbuhan yang agak stabil dan tidak dapat dipulihkan. Sel senescent mempamerkan ciri fenotip yang unik, termasuk peningkatan isipadu sel, morfologi rata, dan aktiviti β-galactosidase yang tinggi. Mekanisme pencetus penuaan selular adalah pelbagai, termasuk pemendekan telomere, kerosakan DNA, dan tekanan oksidatif. Sel senescent merembeskan satu siri sitokin, kemokin, dan protease, membentuk fenotip rembesan yang berkaitan dengan penuaan (SASP). SASP bukan sahaja memberikan kesan paracrine pada sel sekeliling, mendorong tindak balas keradangan dan pembentukan semula matriks ekstraselular, tetapi juga boleh menggalakkan fibrosis tisu dan pembentukan persekitaran mikro tumor. Walaupun penuaan selular boleh menyekat percambahan sel tumor sedikit sebanyak, pengumpulan jangka panjang sel-sel senescent dalam badan boleh memberi kesan negatif kepada fungsi tisu dan organ, mempercepatkan proses penuaan.
(8) Keletihan Sel Stem
Sel stem mempunyai keupayaan untuk memperbaharui diri dan membezakan kepada pelbagai jenis sel, memainkan peranan penting dalam pembangunan, penyelenggaraan, dan pembaikan tisu dan organ. Apabila umur meningkat, fungsi sel stem beransur-ansur menurun, dengan kapasiti pembaharuan diri yang berkurangan dan potensi pembezaan yang terhad. Semasa proses penuaan, keseimbangan pembezaan sel stem hematopoietik kepada keturunan sel darah yang berbeza terganggu, menyebabkan fungsi sistem imun terjejas. Keupayaan percambahan dan pembezaan sel stem mesenchymal juga menjadi lemah, menjejaskan pembaikan dan penjanaan semula tulang, rawan, dan tisu adiposa. Penyebab keletihan sel stem termasuk perubahan dalam persekitaran mikro, disregulasi laluan isyarat intraselular, dan pengumpulan kerosakan DNA. Kehilangan fungsi sel stem mengurangkan kapasiti pembaikan tisu dan organ, menjadikannya tidak dapat bertindak balas secara berkesan terhadap kecederaan dan penyakit, seterusnya membawa kepada penuaan badan.
(9) Perubahan dalam Komunikasi Intraselular
Komunikasi antara sel adalah penting untuk mengekalkan homeostasis tisu dan organ. Semasa proses penuaan, komunikasi intraselular mengalami perubahan ketara. Apabila umur meningkat, komunikasi simpang jurang antara sel berkurangan, menjejaskan pertukaran bahan dan penghantaran isyarat antara sel. Selain itu, fungsi sistem endokrin juga berubah, menyebabkan ketidakseimbangan hormon. Perubahan dalam rembesan dan tindakan hormon seperti insulin dan hormon pertumbuhan menjejaskan metabolisme sistemik dan fungsi selular. Pengaktifan laluan isyarat keradangan adalah satu lagi aspek penting dalam komunikasi intraselular yang diubah. Sel sensen merembeskan faktor SASP yang mencetuskan tindak balas keradangan kronik, mengganggu komunikasi antara sel normal dan persekitaran mikro tisu. Perubahan dalam komunikasi intrasel ini membawa kepada penyelarasan yang tidak berfungsi antara tisu dan organ, dengan itu menggalakkan perkembangan penuaan.
Keterkaitan Penanda dan Ciri Penuaan
Pelbagai penanda dan ciri penuaan tidak terpencil tetapi saling berkaitan dan saling mempengaruhi, secara kolektif memacu proses penuaan. Ketidakstabilan genomik membawa kepada kerosakan DNA, yang seterusnya mencetuskan penuaan selular dan keletihan sel stem. Atrisi telomere juga mengaktifkan tindak balas kerosakan DNA, memburukkan lagi ketidakstabilan genomik. Perubahan epigenetik boleh mempengaruhi ekspresi gen, dengan itu mengawal proses seperti homeostasis protein, peraturan nutrien, dan fungsi mitokondria. ROS yang disebabkan oleh disfungsi mitokondria boleh merosakkan lagi DNA, membawa kepada ketidakstabilan genomik, sementara juga menjejaskan laluan isyarat intraselular dan mengubah komunikasi antara sel. Penuaan selular dan kelesuan sel stem menjejaskan pembaikan tisu dan kapasiti penjanaan semula, manakala perubahan dalam persekitaran mikro tisu, seterusnya, menjejaskan penuaan selular dan fungsi sel stem.
Penggunaan Penanda Penuaan dan Ciri-ciri dalam Kesihatan dan Penyakit
(1) Sebagai Penanda Bio
Penanda dan ciri penuaan boleh berfungsi sebagai biomarker untuk menilai tahap penuaan dan status kesihatan seseorang. Sebagai contoh, dengan mengukur panjang telomer, corak metilasi DNA dan penunjuk fungsi mitokondria, adalah mungkin untuk meramalkan umur biologi seseorang individu dan risiko mengembangkan penyakit berkaitan usia sedikit sebanyak. Penanda bio ini membantu dalam pengesanan awal isu kesihatan yang berpotensi, menyediakan asas untuk pengurusan dan campur tangan kesihatan yang diperibadikan. Dalam pencegahan penyakit kardiovaskular, pengesanan biomarker penuaan berkaitan keradangan dalam darah membantu mengenal pasti individu berisiko tinggi dan membolehkan langkah intervensi awal, seperti pelarasan gaya hidup atau terapi dadah.
(2) Sasaran Pembangunan Dadah
Pelbagai penanda dan ciri-ciri penuaan menyediakan sasaran yang banyak untuk pembangunan dadah. Untuk ketidakstabilan genomik, ubat yang menggalakkan pembaikan DNA boleh dibangunkan; untuk gesekan telomere, ubat yang mengaktifkan telomerase atau melindungi telomer boleh diterokai; untuk kehilangan homeostasis protein, ubat-ubatan yang meningkatkan fungsi pendamping molekul atau menggalakkan degradasi protein boleh dibangunkan, dsb. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyelidikan tentang rapamycin dan analognya yang menyasarkan laluan mTOR telah mencapai kemajuan yang ketara dalam memperlahankan penuaan dan memanjangkan jangka hayat, menyediakan model yang berjaya untuk pembangunan ubat anti-penuaan. Untuk penuaan selular, membangunkan ubat yang boleh membersihkan sel senescent atau menghalang SASP boleh memperbaiki gejala penyakit berkaitan penuaan dan melambatkan proses penuaan.
(3) Strategi Intervensi Kesihatan
Berdasarkan pemahaman tentang penanda dan ciri penuaan, strategi intervensi kesihatan yang sepadan boleh dirumuskan. Dari segi campur tangan diet, sekatan kalori dan diet Mediterranean boleh mengawal selia laluan pengesan nutrien, meningkatkan status metabolik dan melambatkan penuaan. Campur tangan senaman boleh meningkatkan fungsi mitokondria, menggalakkan percambahan dan pembezaan sel stem, dan meningkatkan komunikasi antara sel, yang semuanya mempunyai kesan positif untuk melambatkan penuaan. Penggunaan antioksidan boleh mengurangkan tekanan oksidatif, melindungi sel daripada kerosakan ROS, dan mengekalkan fungsi selular yang normal. Strategi intervensi kesihatan yang komprehensif ini membantu melambatkan proses penuaan dan meningkatkan kualiti hidup warga tua.
Kesimpulan
Penanda dan ciri-ciri penuaan merangkumi pelbagai perubahan daripada tahap molekul kepada tahap selular dan tisu/organ, yang saling berkaitan dan saling mempengaruhi, secara kolektif membentuk mekanisme biologi penuaan yang kompleks. Memahami penanda dan ciri ini menyediakan asas teori untuk pencegahan, diagnosis dan rawatan penyakit berkaitan penuaan.
Sumber
[1] Pintea A, Manea A, Pintea C, et al. Peptida: Calon Baru Muncul untuk Pencegahan dan Rawatan Penuaan Kulit: Satu Tinjauan[J]. Biomolekul, 2025,15(1},NOMBOR ARTIKEL = {88).DOI:10.3390/biom15010088.
[2] Yıldız C, Ozilgen M. Mengapa fungsi otak mungkin merosot dengan penuaan: Penilaian termodinamik[J]. Jurnal Antarabangsa Exergy, 2021.
[3] Joseph AW, Jeevitha Shree DV, Saluja KPS, et al. Penjejakan Mata untuk Memahami Kesan Penuaan pada Aplikasi Telefon Mudah Alih[C]//, Singapura, 2021. Springer Singapore, 2021-01-01.DOI: 10.1007/978-981-16-0041-8_27.
[4] Joseph AW, Dv J, Saluja KS, et al. Penjejakan Mata untuk Memahami Kesan Penuaan pada Aplikasi Telefon Mudah Alih[J]. Arxiv, 2021, abs/2101.00792. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:230435965
[5] Wiesman AI, Rezich MT, O'Neill J, et al. Penanda Epigenetik Penuaan Meramalkan Ayunan Neural Memberi Perhatian Terpilih[J]. Korteks Serebrum, 2020,30(3):1234-1243.DOI:10.1093/cercor/bhz162.
[6] Marron M M. Keupayaan lemah dan berjalan sebagai penanda bersepadu penuaan dan tandatangan metabolisme mereka, 2019[C]. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:202009741
[7] Wang Y, Huang T, Sha X, et al. Model organisasi diri mendedahkan ciri-ciri sistematik penuaan [J]. Biologi Teori & Pemodelan Perubatan, 2018,17.
[8] Juhász D, Németh D. [Perubahan fungsi kognitif dalam penuaan yang sihat][J]. Idegyogyaszati Szemle-Clinical Neuroscience, 2018,71(3-04):105-112.DOI:10.18071/isz.71.0105.
