人口老龄化及衰老相关疾病的高发已经成为社会广泛关注的焦点。衰老是一个跨越分子、细胞到组织、器官以至整个机体系统的复杂生物学过程。因此，精准定位和干预关键靶点对于开发延缓衰老和防治相关疾病的新策略至关重要。疫苗，作为预防医学的重要手段，展现出在衰老及相关疾病干预中的巨大潜力。尽管针对衰老相关疾病的疫苗研究已经积累了一定的临床数据，但目前的成效尚未达到预期，且针对衰老过程本身的干预疫苗尚处于起步阶段。因此，衰老干预疫苗的研究亟需深入，特别是在抗原精准筛选和疫苗安全性评估等关键领域需要进一步的创新和突破。
2024年4月15日，由中国科学院动物研究所的刘光慧研究员、北京基因组研究所（国家生物信息中心）的任捷研究员和张维绮研究员联合在Nature Aging上发表了综述文章Targeting aging and age-related diseases with vaccines的综述文章。该文章系统性地回顾并总结了利用疫苗干预衰老及其相关疾病的最新研究进展，并对靶向清除衰老细胞的疫苗研究的未来方向进行了前瞻性展望。
综述详尽回顾了针对阿尔茨海默病、II型糖尿病、高血压、动脉粥样硬化、腹主动脉瘤、骨关节炎、纤维化和癌症等衰老相关疾病的疫苗临床研究现状，并分析了部分疫苗未能展现预期临床效果的潜在原因。文章特别关注靶向清除衰老细胞疫苗的研究进展，并就其临床应用前需要考虑的关键因素进行了深入探讨，包括衰老细胞特异性抗原的筛选，疫苗的长期安全性和有效性评估和应用前景。
图：疫苗技术与衰老细胞清除疗法的里程碑事件时间线最后，该文总结了衰老及其相关疾病疫苗领域当前的挑战，并讨论了开发靶向清除衰老细胞疫苗所面临的关键问题与潜在对策。文章强调，及时清除衰老细胞的疫苗可能比修复已失衡系统更能有效延缓衰老。现有针对衰老相关疾病的疫苗研究为衰老细胞清除型疫苗的开发提供了宝贵的经验。随着疫苗技术的持续进步、递送系统的改进，以及对衰老细胞表面抗原认识的加深，我们有理由对疫苗的安全性和有效性持乐观态度。不断的研究与开发，尤其是在临床前研究和临床试验的严格验证，将为应对老龄化问题和促进健康长寿带来光明前景。
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关于细胞生物学术论文
细胞生物是指所有具有细胞结构的生物。这是我为大家整理的关于细胞生物学术论文，仅供参考!
关于细胞生物学术论文篇一
细胞因子的生物学活性
关键字： 细胞因子
细胞因子具有非常广泛的生物学活性，包括促进靶细胞的增殖和分化，增强抗感染和细胞杀伤效应，促进或抑制其它细胞因子和膜表面分子的表达，促进炎症过程，影响细胞代谢等。
一、免疫细胞的调节剂
免疫细胞之间存在错综复杂的调节关系，细胞因子是传递这种调节信号必不可少的信息分子。 例如在T-B细胞之间，T细胞产生IL-2、4、5、6、10、13，干扰素γ等细胞因子刺激B细胞的分化、增殖和抗体产生;而B细胞又可产生IL-12调节TH1细胞活性和TC细胞活性。 在单核巨噬细胞与淋巴细胞之间，前者产生IL-1、6、8、10，干扰素α，TNF-α等细胞因子促进或抑制T、B、NK细胞功能;而淋巴细胞又产生IL-2、6、10，干扰素γ，GM-CSF，巨噬细胞移动抑制因子(MIF)等细胞因子调节单核巨噬细胞的功能。 许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节单核巨噬细胞的功能。 许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节作用。 例如T细胞产生的IL-2可刺激T细胞的IL-2受体表达和进一步的IL-2分泌，TH1细胞通过产生干扰素γ抑TH2细胞的细胞因子产生。 而TH2细胞又通过IL-10、IL-4和IL-13抑制TH1细胞的细胞因子产生。 通过研究细胞因子的免疫 网络调节，可以更好地理解完整的免疫系统调节机制，并且有助于指导细胞因子做为生物应答调节剂(biologicalresponsemodifier’BRM)应用于临床 治疗免疫性疾病。 图4-1 细胞因子与TH1、TH2的相互关系(略)
二、免疫效应分子
在免疫细胞针对抗原(特别是细胞性抗原)行使免疫效应功能时，细胞因子是其中重要效应分子之一。 例如TNFα和TNFβ可直接造成肿瘤细胞的凋零(apoptosis)’使瘤细胞DNA断裂’细胞萎缩死亡;干扰素α、β、γ可干扰各种病毒在细胞内的复制，从而防止病毒扩散;LIF可直接作用于某些髓性白血病细胞，使其分化为单核细胞，丧失恶性增殖特性。 另有一些细胞因子通过激活效应细胞而发挥其功能，如IL-2和IL-12刺激NK细胞与TC细胞的杀肿瘤细胞活性。 与抗体和补体等其它免疫效应分子相比，细胞因子的免疫效应功能，因而在抗肿瘤、抗细胞内寄生感染、移植排斥等功能中起重要作用。
三、造血细胞刺激剂
从多能造血干细胞到成熟免疫细胞的分化发育漫长道路中，几乎每一阶段都需要有细胞因子的参与。 最初研究造血干细胞是从软琼脂的半固体培养基开始的，在这种培养基中，造血干细胞分化增殖产生的大量子代细胞由于不能扩散而形成细胞簇，称之为集落，而一些刺激造血干细胞的细胞因子可明显刺激这些集落的数量和大小因而命名为集落刺激因子(CSF)。 根据它们刺激的造血细胞种类不同有不同的命名，如GM-CSF、G-CSF、M-CSF、multi-CSF(IL-3)等。 目前的研究表明，CSF和IL-3是作用于粒细胞系造血细胞，M-CSF作用于单核系造血细胞，此外Epo作用于红系造血细胞，IL-7作用于淋巴系造血细胞，IL-6、IL-11作用于巨核造血细胞等等。 由此构成了细胞因子对造血系统的庞大控制 网络。 某种细胞因子缺陷就可能导致相应细胞的缺陷，如肾性贫血病人的发病就是肾产生Epo的缺陷所致，正因如此，应用Epo 治疗这一疾病收到非常好的效果。 目前多种刺激造血的细胞因子已成功地用于临床血液病，有非常好的 发展前景。
四、炎症反应的促进剂
炎症是机体对外来刺激产生的一种病理反应过程，症状表现为局部的红肿热痛，病理检查可发现有大量炎症细胞如粒细胞、巨噬细胞的局部浸润和组织坏死，在这一过程中，一些细胞因子起到重要的促进作用，如IL-1、IL-6、IL-8、TNFα等可促进炎症细胞的聚集、活化和炎症介质的释放’可直接刺激发热中枢引起全身发烧’IL-8同时还可趋化中性粒细胞到炎症部位’加重炎症症状.在许多炎症性疾病中都可检测到上述细胞因子的水平升高.用某些细胞因子给动物注射’可直接诱导某些炎症现象’这些实验充分证明细胞因子在炎症过程中的重要作用.基于上述理论研究结果’目前已开始利用细胞因子抑制剂治疗炎症性疾病’例如利用IL-1的受体拮抗剂(IL-1receptor antagonist’IL-lra)和抗TNFα抗体治疗败血性休克、类风湿关节炎等，已收到初步疗效。
五、其它
许多细胞因子除参与免疫系统的调节效应功能外，还参与非免疫系统的一些功能。 例如IL-8具有促进新生血管形成的作用;M-CSF可降低血胆固醇IL-1刺激破骨细胞、软骨细胞的生长;IL-6促进肝细胞产生急性期蛋白等。 这些作用为免疫系统与其它系统之间的相互调节提供了新的证据。
关于细胞生物学术论文篇二
细胞衰老的分子生物学机制
摘要：细胞衰老(cellular aging)是细胞在其生命过程中发育到成熟后，随着时间的增加所发生的在形态结果和功能方面出现的一系列慢性进行性、退化性的变化。 细胞衰老是基因与环境共同作用的结果，是细胞生命活动过程的客观规律。 为研究细胞衰老分子生物学机制，本文就此展开研究。
关键词：细胞衰老;分子生物学;机制研究
细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡是两个不同的概念，个体的衰老并不等于所有细胞的衰老，但是细胞的衰老又是同个体的衰老紧密相关的。 细胞衰老是个体衰老的基础，个体衰老是细胞普遍衰老的过程和结果。
细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退，逐渐趋向死亡的现象。 衰老是生界的普遍规律，细胞作为生物有机体的基本单位，也在不断地新生和衰老死亡。 生物体内的绝大多数细胞，都要经过增殖、分化、衰老、死亡等几个阶段。 可见细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象。 我们知道，生物体内每时每刻都有细胞在衰老、死亡，同时又有新增殖的细胞来代替它们。
衰老是一个过程，这一过程的长短即细胞的寿命，它随组织种类而不同，同时也受环境条件的影响。 高等动物体细胞都有最大增殖能力(分裂)次数，细胞分裂一旦达到这一次数就要死亡。 各种动物的细胞最大裂次数各不相同，人体细胞为50～60次。 一般说来，细胞最大分裂次数与动物的平均寿命成正比。 通过细胞衰老的研究可了解衰老的某些规律，对认识衰老和最终找到延缓或推迟衰老的方法都有重要意义。 细胞衰老问题不仅是一个重大的生物学问题，而且是一个重大的社会问题。 随着科学发展而不断阐明衰老过程，人类的平均寿命也将不断延长。 但也会出现相应的社会老龄化问题以及呼吸系统疾病、心血管系统疾病、脑血管病、癌症、关节炎等老年性疾病发病率上升的问题。 因此衰老问题的研究是今后生命科学研究中的一个重要课题。
1 细胞衰老的特征
科学研究表明，衰老细胞的细胞核、细胞质和细胞膜等均有明显的变化：①细胞内水分减少，体积变小，新陈代谢速度减慢;②细胞内酶的活性降低;③细胞内的色素会积累;④细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，颜色加深。 线粒体数量减少，体积增大;⑤细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。 形态变化总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化。
衰老细胞的形态变化表现有：①核：增大、染色深、核内有包含物;②染色质：凝聚、固缩、碎裂、溶解;③质膜：粘度增加、流动性降低;④细胞质：色素积聚、空泡形成;⑤线粒体：数目减少、体积增大;⑥高尔基体：碎裂;⑦尼氏体：消失;⑧包含物：糖原减少、脂肪积聚;⑨核膜：内陷。
2 分子水平的变化
①从总体上DNA复制与转录在细胞衰老时均受抑制，但也有个别基因会异常激活，端粒DNA丢失，线粒体DNA特异性缺失，DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度降低;②mRNA和tRNA含量降低;③蛋白质含成下降，细胞内蛋白质发生糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修饰反应，导致蛋白质稳定性、抗原性，可消化性下降，自由基使蛋白质肽断裂，交联而变性。 氨基酸由左旋变为右旋;④酶分子活性中心被氧化，金属离子Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丢失，酶分子的二级结构，溶解度，等电点发生改变，总的效应是酶失活;⑤不饱和脂肪酸被氧化，引起膜脂之间或与脂蛋白之间交联，膜的流动性降低。
3 细胞衰老原因
迄今为止，细胞衰老的本质尚未完全阐明，难以给明确的定义，只能根据现有的认识，从不同的角度概括细胞衰老的内涵。 细胞衰老是各种细胞成分在受到内外环境的损伤作用后，因缺乏完善的修复，使“差错”积累，导致细胞衰老。 根据对导致“差错”的主要因子和主导因子的认识不同，可分为不同的学说，这些学说各有其理论基础和实验证据[1]。
3.1差错学派 有以下七种学说，有代谢废物积累学说、大分子交联学说、自由基学说、体细胞突变学说、DNA损伤修复学说、端粒学说、生物分子自然交联说等。 其中最主要的自由基学说和端粒学说。
3.1.1自由基学说 自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团，普遍存在于生物系统。 其种类多、数量大，是活性极高的过渡态中间产物。 正常细胞内存在清除自由基的防御系统，包括酶系统和非酶系统。 前者如：超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶(CAT)，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)，非酶系统有维生素E，醌类物质等电子受体。 机体通过生物氧化反应为组织细胞生命活动提供能量，同时在此过程中也会产生大量活性自由基。 自由基的化学性质活泼，可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质，造成损伤，如DNA的断裂、交联、碱基羟基化。 实验表明DNA中OH8dG(8-羟基-2‘-脱氧鸟苷)随着年龄的增加而增加。 OH8dG完全失去碱基配对特异性，不仅OH8dG被错读，与之相邻的胞嘧啶也被错误复制。 大量实验证明实，超氧化物岐化酶与抗氧化酶的活性升高能延缓机体的衰老。 Sohal等(1994、1995)，将超氧化物岐化酶与过氧化氢酶基因导入果蝇，使转基因株比野生型这两种酶基因多一个拷贝，结果转基因株中酶活性显著升高，平均年龄和最高寿限有所延长。
英国学者提出的自由基理论认为自由基攻击生命大分子造成组织细胞损伤，是引起机体衰老的根本原因，也是诱发肿瘤等恶性疾病的重要起因。 自由基就是一些具有不配对电子的氧分子，它们在机体内漫游，损伤任何于其接触的细胞和组织，直到遇到如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、OPC(原花青素)之类的生物黄酮等抗氧化剂将其中和掉或被机体产生的一些酶(如SOD)将其捕获。 自由基可破坏胶原蛋白及其它结缔组织，干扰重要的生理过程，引起细胞的DNA突变。 此外还可引起器官组织细胞的破坏与减少[2]。 例如神经元细胞数量的明显减少，是引起老年人感觉与记忆力下降、动作迟钝及智力障碍的又一重要原因。 器官组织细胞破坏或减少主要是由于自由基因突变改变了遗传信息的传递，导致蛋白质与酶的合成错误以及酶活性的降低。 这些的积累，造成了器官组织细胞的老化与死亡。
生物膜上的不饱和脂肪酸易受自由基的侵袭发生过氧化反应，氧化作用对衰老有重要的影响，自由基通过对脂质的侵袭加速了细胞的衰老进程[3]。 自由基作用于免疫系统，或作用于淋巴细胞使其受损，引起老年人细胞免疫与体液免疫功能减弱，并使免疫识别力下降出现自身免疫性疾病。
3.1.2端粒学说 染色体两端有端粒，细胞分裂次数多，端粒向内延伸，正常DNA受损。
3.2遗传学派 认为衰老是遗传决定的自然演进过程，一切细胞均有内在的预定程序决定其寿命，而细胞寿命又决定种属寿命的差异，而外部因素只能使细胞寿命在限定范围内变动。
参考文献：
[1]郭齐，李玉森，陈强，等.脱氧核苷酸钠抗人肾脏细胞衰老的分子机制[J].中国老年学杂志，2013，33(15)：3688-3690.
[2]胡玉萍，吴建平.细胞衰老与相关基因的关系[J].中外健康文摘，2012，09(14)：35-37.
[3]孔德松，魏东华，张峰，等.肝纤维化进程中细胞衰老的作用及相关机制的研究进展[J].中国药理学与毒理学杂志，2012，26(05)：688-691.
高压吸氧3个月，成功延长老年人端粒3长度，逆转衰老过程
长命长生是许多人的诉求，令人遗憾的是，肉体的腐朽限制灵魂的永生。 古往今来，无数帝王贵胄追求长生，然终究是虚妄。 如今，科学的进步却重新点燃了长生的希望。 近日一项新的研究却表明， 高压氧疗法可以抑制血细胞老化，逆转衰老过程 ！
可能大家对 高压氧疗法 较为陌生，这种新兴疗法将患者安置于高压氧舱中吸收纯氧，届时，患者的血氧含量将达到常压吸氧的数倍乃至数十倍，以此治疗某些急慢性缺氧性疾病。 近些年来，高压氧疗法以其独特疗效展现出广阔而良好的应用前景。
2020年11月18日，以色列沙米尔医疗中心的研究人员在 Aging 杂志上发表了题为： Hyperbaric oxygen therapy increases telomere length and decreases immunosenescence in isolated blood cells : a prospective trial的临床试验论文。
这项研究表明，对 健康 的老年人进行高压氧治疗 （HBOT） 可以阻止血细胞衰老，从而逆转衰老过程 。 研究人员发现，随着治疗的进展，从生物学意义——端粒 的长度上来说，这些老年人的血细胞实际上变得更年轻。
衰老 的特点之一是生理完整性的逐渐丧失，导致功能受损，以及对疾病和死亡的易感性。 这种生物恶化被认为是癌症、心血管疾病、糖尿病和阿尔茨海默病等的主要危险因素。 在细胞水平上，衰老过程有两个关键特征——端粒长度缩短 和细胞衰老 。
端粒 （Telomere） 是存在于真核细胞染色体末端的一小段简单的DNA高度重复序列（TTAGGG）-蛋白质复合体，端粒的长度反映细胞复制史及复制潜能，被称作细胞的“ 生命时钟 ”。 众所周知，端粒与衰老有着密不可分的关系。 细胞每分裂一次，端粒就会缩短一点。 一旦端粒消耗到一定程度，细胞就会进入衰老状态 。
值得注意的是，近期的研究表明，高压氧治疗可以诱导 缺氧诱导因子（HIF） 、 血管内皮生长因子（VEGF） 的表达，并促进干细胞增殖、血管生成、神经发生以及线粒体分裂等。 然而，迄今为止，还没有研究证明高压氧治疗对端粒长度和衰老细胞积累的影响。
在这项研究中，研究团队评估了高压氧治疗是否影响正常、非病理老年人的端粒长度和衰老细胞浓度。
研究团队让35名年龄在 64岁或以上 的 健康 个体在90天内连续接受60次高压氧治疗。
每个参与者在高压氧治疗前、期间、结束时以及一系列治疗结束后的一段时间提供了血液样本。 研究人员随后分析了血液中的各种免疫细胞，并比较了结果。
研究结果表明， 这些疗法实际上在两个主要方面逆转了衰老过程：染色体末端的端粒根据细胞类型的不同延长了20%到38%。 与此同时，衰老细胞在整个细胞群中所占的比例也显著降低——根据细胞类型不同降低了11%-37% 。
对此，本研究的主要领导者、文章的通讯作者 Shai Efrat 教授表示：“ 端粒缩短被认为是衰老生物学的‘圣杯’，世界各地的研究人员都在努力开发可以使得端粒延长的药物或干预手段。 如今，我们的研究表明高压氧治疗能够实现这一点 。 ”
除此之外，文章的共同第一作者 Amir Hadanny 博士补充说明：迄今为止，生活方式改变和剧烈运动等干预措施被证明对端粒缩短有一定的抑制作用，但他们的研究却出人意料地表明， 仅仅三个月的高压氧治疗便能延长端粒，并且其速度远远超过目前任何可用的干预方法 。
无独有偶，2020年5月30日，美国加州大学伯克利分校的研究人员同样在 Aging 上发表题为： Rejuvenation of three germ layers tissues by exchanging old blood plasma with saline-albumin的研究论文【3】。
此项研究表明： 用生理盐水和白蛋白的混合物替换一半的血浆可以逆转衰老的迹象 ，并使年老小鼠的肌肉、大脑和肝脏组织恢复活力。 更重要的是，研究小组目前正在进行最后的临床试验，以确定一种改良的人类血浆交换剂是否可以用于治疗与年龄有关的疾病，并改善老年人的整体 健康 。
这些研究表明一个主题—— 随着科学的发展，人类对自身的认知和了解愈渐深入，这也使得人类可以通过一些简单但高效的方法延长自身的 健康 寿命，实现真正意义上的长寿长生！
总而言之，这项研究表明高压氧治疗 可以有效改善甚至逆转老年人的衰老状态 ——延长其端粒和减少衰老细胞积累 。 通过这项开创性的研究，研究团队为进一步研究高压氧治疗对细胞的影响以及它逆转衰老过程的潜力打开了一扇门。
论文链接：
特别提醒 ：本文仅如实解读论文中报道的研究进展，不构成任何使用建议。
Nature重磅综述：雷帕霉素这样用，副作用更少，抗衰效果更好！
Nature Aging杂志上的一篇综述文章指出，通过优化雷帕霉素的使用方式，可以减少其副作用，增强抗衰老效果。 该研究团队，由威斯康星大学医学系的Dudley W. Lamming教授领衔，长期关注mTOR在健康长寿中的作用，并探讨了mTORC2的生物学效应。 文章强调，尽管雷帕霉素作为mTOR抑制剂已知能够延长多种生物的寿命，但其副作用如免疫抑制、代谢问题等令人担忧。 文章提出，通过限制雷帕霉素的剂量和使用时间，或者更精准地针对mTORC1进行干预，可能减少副作用。 例如，间歇性和低剂量的雷帕霉素类似物可能提供更安全的抗衰老效果。 此外，研究者们发现，通过饮食干预，如减少蛋白质摄入，特别是支链氨基酸，可能间接抑制mTORC1，从而促进健康衰老。 临床试验中，Joan Mannick教授的系列研究显示，适当剂量的mTOR抑制剂如雷帕霉素可以改善老年人的免疫功能，降低感染风险，特别是对于流感疫苗接种反应的改善。 然而，高剂量雷帕霉素在人体中仍存在显著副作用，未来的研究将探索如何在保证效果的同时，降低潜在风险。 Joan Mannick教授的演讲将深入探讨mTOR抑制剂在抗衰老和治疗衰老相关疾病中的应用，为这一领域带来了新的希望。 参加即将举行的“长寿盛会”将有机会直接与这些专家交流最新的研究进展。
