科學家發現消除加速老化的「殭屍細胞」的新方法

老化會逐漸削弱人體維持內部平衡的能力，部分原因是老化細胞的累積會加劇發炎和疾病。一項新的研究探討了這些細胞內部的代謝變化如何維持其存活，並發現了一種可能被破壞以恢復其抵抗力的分子相互作用。 （圖片來源：Shutterstock）

科學家發現了衰老細胞中一種代謝脆弱性，這可能是恢復抵抗力和對抗與年齡相關的疾病的關鍵。

隨著年齡增長和身體機能下降，人體組織儲備能力往往會減弱。這種儲備能力被稱為抵抗力，它使人體能夠透過防禦、補償、調節和修復過程來維持體內平衡。當抵抗力下降時，老年人通常會經歷日常活動減少，並且更容易出現多種慢性疾病。

導致這種抵抗力下降的一個關鍵因素是衰老細胞（通常被稱為「殭屍細胞」）的積累，這些細胞不再分裂。人體透過一種稱為老化細胞清除的過程自然清除這些細胞，但隨著年齡的增長，這種清除系統的效率會降低。

老化細胞與炎症

老化細胞可透過老化相關分泌表型（SASP）損傷周圍組織。該過程涉及促炎分子的釋放，這些分子會破壞鄰近細胞。隨著時間的推移，這會導致慢性發炎和年齡相關疾病的進展，有助於解釋老年人抵抗力下降的現象。然而，代謝韌性、生存能力和SASP之間的關聯尚未完全闡明。

為了探討這個問題，京都大學的研究人員從分子層次研究了老化細胞的功能。他們發現，這些細胞高度依賴糖解作用──一種分解葡萄糖以獲取能量的過程，而癌細胞也具有此特徵。研究團隊重點關注參與此過程的兩種分子：磷酸甘油酸變位酶（PGAM，一種糖酵解酶）和Chk1激酶。這兩種分子在癌細胞中結合，增強糖解作用。

代謝機制研究

為了研究這種相互作用是否也發生在老化細胞中，研究人員開發了一種名為NanoBiT的檢測方法，利用生物發光來檢測蛋白質交互作用。結果表明，衰老細胞中PGAM-Chk1的結合增強，從而促進糖酵解和細胞存活。當這種相互作用被阻斷時，體外和體內實驗均顯示衰老細胞被選擇性清除。此方法還能減輕小鼠的肺纖維化。

研究進一步揭示，這種分子交互作用會影響FoxM1，FoxM1是一種在細胞週期中扮演核心角色的轉錄因子。研究發現，FoxM1能夠抑制BIM（一種觸發細胞凋亡或程序性細胞死亡的蛋白質）。它還能活化衰老細胞中的DNA修復系統。因此，破壞PGAM-Chk1的結合可能限制FoxM1的活性，使受損細胞發生凋亡，並有可能減緩細胞抵抗力的下降。

對衰老細胞療法的啟示

這些發現可能對老化細胞療法具有臨床意義。衰老細胞療法是一種新興療法，旨在透過靶向衰老細胞來治療與年齡相關的疾病。研究結果也可能支持衰老細胞清除劑的研發，這類療法旨在透過誘導細胞凋亡來清除這些細胞。

通訊作者近藤博表示：“我們在糖酵解調控方面的發現表明，衰老過程中代謝韌性的受損是衰老細胞療法的目標之一，有助於維持衰老過程中的代謝韌性。”

參考資料：“廢除異常糖酵解相互作用可消除衰老細胞並減輕與衰老相關的功能障礙”，作者：Takumi Mikawa、Masahiro Kameda、Sumiko Ikari、Eri Shibata、Shuyu Liu、Sawa Miyakawa、Koh Ono、Tomiko Ito、Akihiko Yoshiz Liu、Sawa Miyakawa、Koh Ono、Tomiko Ito、Akihiko Yoshizawa, Shizaky Shimizawa、MYhiah、Smuniah、Sjaunz、Maion​​h N Noshiz、Mazat。 Ogiso、 Gwladys Revêchon、Alberta Palazzo、David Bernard、Hiroaki Kanda、Tomoyoshi Soga、Keiyo Takubo、Shin Morioka、Junko Sasaki、Takehiko Sasaki、Akihiro Itamoto、Takayuki Fujii、Hiroshi Senoko Sasaki、Akihiro Itamoto、Takayuki Fujii、Hiroshi Senoko Sasaki、Akihiro Itamoto、Takayuki Fujii、Hiroshi Senoko Sasaki、Akihiro Itamoto, 25 月，

DOI：10.1038/s41392-025-02502-6