不再分裂的细胞——所谓的衰老细胞——以某些方式为人类健康服务,并在其他方面破坏它。耶鲁大学工程与应用科学学院和耶鲁癌症中心的范荣将在全国范围内了解如何做的努力中发挥重要作用。
范教授是生物医学工程和病理学教授,他将领导新的耶鲁大学淋巴器官细胞衰老组织图谱中心 (TMC) 。它是美国国立卫生研究院资助的广泛联盟的一部分,旨在全面识别和表征衰老细胞的差异,这些细胞在正常生物过程以及癌症和神经退行性疾病等慢性衰老疾病中发挥作用。
范和耶鲁大学的一个研究小组将专注于建立人类淋巴组织中衰老细胞的第一个完整目录,并绘制这些细胞如何影响其局部环境和组织功能的地图。
耶鲁大学的组织绘图中心是 NIH 的细胞衰老网络 (SenNet)支持的八个中心之一,这是 NIH 共同基金计划的一项新举措。它将在五年内受益于 650 万美元的赠款。
在这里,范讨论了衰老细胞是什么,为什么它们很重要,以及对它们的深入了解如何可以治疗或减缓某些慢性疾病的进展。
该项目专注于衰老细胞。那些是什么?
它们是不再增殖但仍然存活的细胞。当细胞衰老时,其中一些实际上非常有用并且在生理上很重要。例如,一些衰老细胞会产生血管生成因子,这些因子可以加速血管的生长并帮助伤口愈合。
另一方面,我们知道,随着年龄的增长,我们会积累更多的衰老细胞,其中一些可能会产生一些因素,使某些类型的组织更容易患上慢性疾病——心血管疾病、肺纤维化等。
衰老本身是细胞防止自己患上癌症的一种机制,因为如果某些事情失控,细胞就会衰老,因此它们不能再生长——这实际上是一种防御机制。但众所周知,当这些衰老细胞积累时,它们会产生炎症微环境,而炎症微环境可以驱动和发展许多疾病,包括癌症。
财团是如何研究它们的?
该联盟的首要目标是探索一个问题,即人体中哪些不同类型的衰老细胞对所有生物医学领域都很重要——不仅是癌症或心血管疾病,而且在所有这些不同的疾病中,以及在老化。NIH 的战略协调办公室 (OSC) 组建了这个大型共同基金财团来研究它们。同样重要的是细胞衰老的组织环境——这些细胞在组织中的位置以及它们对微环境中其他细胞产生的影响。在我们耶鲁大学的项目中,我们在单细胞水平分析人体淋巴器官中衰老细胞的异质性,但我们也在组织切片中直接分析这些细胞。
为此,我们使用了一套空间组学技术——即研究形成和引导生物体的生物分子,以及它们在组织中的位置。为了实现这一目标,我们在耶鲁组建了一个研究团队,包括临床医生、病理学家、免疫学家和计算生物学家,组成了一个组织绘图中心 (TMC),以建立第一个完整的人体淋巴组织中衰老细胞的目录。但我们还将绘制出这些衰老细胞如何影响它们的局部环境和组织功能。
我们的中心专注于淋巴结。一旦那里的细胞衰老,它们就会产生许多可能破坏正常细胞功能的因素。免疫细胞也可能衰老,然后离开淋巴组织,通过血液循环到达身体的各个部位。在淋巴器官中发育的衰老细胞可能会产生全身效应,影响所有不同的器官。我们尝试首先绘制淋巴器官中的这些细胞,但我们也建议绘制血液中的那些细胞,以便我们可以识别那些衰老的免疫细胞并开始评估它们对不同生理系统的全身影响。
一旦你有了你的组织图,你会用它们做什么?
我们最终会将所有这些数据整合在一起,以构建一整本不同组织图谱——组织图谱——跨越生命周期和健康周期。然后我们就可以开始了解衰老细胞是如何在不同的寿命和健康范围内发育的。
最终,这些信息会导致什么?
它可能对公众健康产生重大影响。
在这个阶段,我们需要生成该数据库,以便我们知道那里有哪些类型的衰老细胞以及它们如何影响组织微环境和功能。也许其中一些衰老细胞很有价值,因为它们有助于组织从损伤中恢复,而其他衰老细胞确实在推动衰老过程。你怎么区分它?如果你有这方面的知识,也许你可以将好的衰老细胞与坏的衰老细胞区分开来,并针对坏细胞来减缓衰老——尤其是与人类疾病相关的衰老。
我们知道许多慢性疾病与衰老有关,而衰老细胞被证明与这些疾病的发展或进展有关。如果你能识别出那些坏的衰老细胞的早期迹象,也许我们可以及早瞄准这些细胞,以治疗或减缓慢性疾病的进展,如心血管疾病和糖尿病。